Filière rectangulaire à grand pas
La plupart des ressorts de matrice disponibles sur le marché présentent des rapports pas/diamètre relativement constants. Mais que se passe-t-il lorsque votre application exige une configuration différente ? Lorsque vous avez besoin d'un ressort capable de se comprimer bien plus que ce que permettent les configurations standard ?
C’est précisément le genre de défi que nous relevons chez Ressort DL. Les ressorts en fil métallique rectangulaire rouge que vous voyez ci-dessous représentent une conception que de nombreux fabricants de ressorts considéreraient comme difficile à produire : un ressort de compression à grand pas avec un taux de compression qui dépasse largement les spécifications typiques des ressorts moulés.
Le défi des ressorts à grande amplitude
Voici ce que la plupart des ingénieurs découvrent lorsqu'ils commencent à spécifier des ressorts de compression : lorsque le pas d'un ressort est supérieur à son diamètre extérieur, cela crée des difficultés d'enroulement. Le fil a tendance à se courber, les spires peuvent devenir irrégulières et il devient difficile de maintenir des caractéristiques de ressort constantes.
Avec notre ressort, la course utile passe de 110 mm en position libre à 52,5 mm en deuxième position de travail, soit une compression de 57,5 mm. Pour un ressort ne comportant que 4,75 spires actives, cela représente une course importante par spire.
Pourquoi utiliser du fil rectangulaire ?
Vous vous demandez peut-être pourquoi nous avons utilisé un fil rectangulaire plutôt qu'un fil rond pour cette application. La réponse tient à la hauteur du solide.
Lors de la compression de ce ressort, sa section rectangulaire permet un enchevêtrement plus efficace des spires qu'avec un fil rond. On obtient ainsi la course de compression requise sans que le ressort ne se raidisse prématurément. Ce choix de conception est dicté par les exigences spécifiques de l'application.
Choix du matériau : acier à ressort 55CrSi
Nous fabriquons ces ressorts en acier 55CrSi, connu dans la norme JIS sous le nom de SUP 12. Si vous êtes plus familier avec les désignations internationales, cela équivaut à ASTM 9254 ou SAE 9254.
Selon spécifications des matériaux, L'alliage 55CrSi présente une composition chimique d'environ 0,56 à 0,61 % de carbone (TP13T), 1,20 à 1,60 % de silicium (TP13T) et 0,5 à 0,81 % de chrome (TP13T). Sa teneur élevée en silicium lui confère d'excellentes propriétés élastiques et une grande résistance à la fatigue.
Qu'est-ce qui compte concrètement ? Ce matériau conserve bien ses caractéristiques d'élasticité même après des cycles répétés et présente une bonne résistance à la relaxation, ce qui signifie qu'il ne perdra pas de hauteur aussi rapidement au cours de sa durée de vie que les aciers à ressort de qualité inférieure.
Pourquoi ne pas utiliser du fil d'acier standard pour la musique ?
Pour les applications où le ressort est soumis à des températures élevées ou à des cycles de contrainte importants, l'acier 55CrSi offre de meilleures performances que le fil d'acier à haute teneur en carbone standard. L'ajout de silicium et de chrome améliore la résistance du matériau à la déformation permanente sous charge.
Revêtement électrophorétique rouge : bien plus qu’une simple couleur
La finition rouge caractéristique de ces ressorts n'est pas un revêtement en poudre, mais un revêtement électrophorétique, également appelé revêtement e ou électrodéposition cathodique.
Selon informations sur le procédé de revêtement électronique, Cette méthode consiste à immerger le ressort dans une solution de peinture à base d'eau et à utiliser un courant électrique pour déposer un revêtement uniforme sur la surface métallique. L'épaisseur du revêtement est généralement de 10 à 30 microns.
Avantages de ces ressorts
Pourquoi le revêtement électrophorétique plutôt que le revêtement en poudre ou le zingage ?
- Couverture uniforme : Le revêtement électrophorétique pénètre mieux dans les espaces restreints entre les spires que le revêtement en poudre, ce qui est important pour les ressorts dont les spires sont peu espacées à certains niveaux de compression.
- Revêtement mince : Le revêtement est suffisamment fin pour ne pas affecter significativement les tolérances dimensionnelles du ressort.
- Résistance à la corrosion : Assure une bonne protection dans les environnements industriels
- Identification visuelle : La couleur rouge permet d'identifier facilement ces ressorts lors du montage et de l'entretien.
Notre procédé de traitement de surface garantit une qualité de revêtement constante d'un lot de production à l'autre.
Conception de ressorts sur mesure : notre approche
Voici comment se déroule généralement un projet de ce type lorsqu'un client nous soumet une exigence complexe.
Étape 1 : Comprendre l’application
Nous ne nous contentons pas de demander la raideur du ressort et les dimensions. Nous voulons savoir :
- Quelles forces sont nécessaires et à quelles distances de compression ?
- De quel espace dispose l'installation ?
- Quelle est la durée de vie prévue du cycle ?
- Faut-il prendre en compte la température ?
- Comment le ressort sera-t-il guidé (le cas échéant) ?
Étape 2 : Calcul et vérification de la force
C’est là que notre équipe de conception apporte une réelle valeur ajoutée. En observant le ressort sur les photos, on constate qu’il fonctionne dans deux positions : 90,5 mm et 52,5 mm.
Avec une raideur de ressort de 9 N/mm, nous pouvons calculer les forces :
En position de travail 1 (90,5 mm) :
Compression par rapport à la longueur libre = 110 – 90,5 = 19,5 mm
Force = 9 N/mm × 19,5 mm = 175,5 N
En position de travail 2 (52,5 mm) :
Compression par rapport à la longueur libre = 110 – 52,5 = 57,5 mm
Force = 9 N/mm × 57,5 mm = 517,5 N
Mais voici le point essentiel : nous ne nous contentons pas de calculer le comportement du ressort ; nous vérifions que ces forces correspondent aux besoins réels de l’application. Il arrive qu’un client pense avoir besoin d’une certaine raideur de ressort, mais après analyse de ses exigences, nous constatons qu’une autre spécification serait plus adaptée.
Étape 3 : Analyse de la faisabilité de fabrication
Peut-on réellement fabriquer ce qui a été conçu ? Avec des ressorts à grand pas, c’est une vraie question.
Notre équipement d'enroulement de ressorts Il est possible de réaliser des enroulements de fil rectangulaires, mais cette méthode présente des limites. L'indice de ressort, le rapport pas/diamètre et les propriétés du matériau sont autant de facteurs qui déterminent la faisabilité et la régularité de la fabrication.
Pour ce ressort en particulier, il a fallu choisir une section transversale de fil rectangulaire afin d'obtenir la raideur adéquate tout en permettant sa fabrication avec notre équipement. C'est un compromis.
Étape 4 : Prototype et tests
Pour les ressorts sur mesure, nous produisons généralement d'abord des prototypes. Ceux-ci sont testés afin de vérifier :
- La raideur du ressort correspond aux calculs (dans les limites de tolérance).
- Les dimensions sont correctes
- Le ressort se comporte comme prévu sur toute sa plage de compression.
- Aucun problème de flambage ou d'instabilité
Nous passons à la production en série uniquement après l'approbation du prototype.
Quand avez-vous besoin de ce type de ressort ?
Les ressorts à fil rectangulaire à grand pas sont peu courants et ne conviennent pas à toutes les applications. Ils se révèlent toutefois judicieux dans les cas suivants :
Vous disposez d'un espace vertical limité.
Si votre équipement a une hauteur de fermeture ou une profondeur d'installation limitées, mais que vous avez tout de même besoin d'une course de compression importante, augmenter le pas tout en utilisant un fil rectangulaire peut être une solution.
Vous avez besoin d'une force variable sur une longue course.
Lorsque votre application nécessite des forces relativement légères à un endroit et des forces plus importantes à un autre, mais que ces deux endroits sont éloignés l'un de l'autre, un ressort comme celui-ci peut bien fonctionner.
Les ressorts de matrice standard ne répondent pas à vos besoins.
Parfois, vous regardez à travers catalogues de ressorts de matrice standard Et rien ne convient vraiment. C'est là que la conception sur mesure prend tout son sens.
Considérations et limitations de conception
Je dois être honnête quant aux limites de ce type de conception de ressort.
Exigences en matière d'orientation
Un ressort dont le pas est important par rapport à son diamètre est plus susceptible de se déformer sous compression. Pour que le ressort présenté ici fonctionne correctement, il nécessite un guidage adéquat : une tige centrale, un tube extérieur, ou les deux.
Sans un guidage adéquat, le ressort pourrait se déformer latéralement lorsqu'il est comprimé, ce qui modifierait ses caractéristiques de force et pourrait potentiellement entraîner une défaillance prématurée.
Tolérances de fabrication
Les ressorts à grand pas peuvent présenter des tolérances plus larges sur certaines dimensions que les ressorts à pas standard. La tolérance sur la raideur du ressort, par exemple, peut être de ±10% au lieu de ±5% pour un ressort de compression standard.
Cela ne signifie pas que le ressort ne fonctionnera pas ; cela signifie simplement que vous devez concevoir votre application pour tenir compte de cette variabilité.
Considérations relatives aux coûts
Les ressorts sur mesure coûtent plus cher que les ressorts standard du catalogue. Il faut prévoir l'outillage nécessaire, fabriquer des prototypes et, du fait de la spécificité de leur conception, la productivité peut être moindre.
Mais si un ressort sur mesure résout un problème de conception qui nécessiterait autrement des modifications coûteuses de votre équipement ou de votre outillage, le calcul des coûts s'avère souvent favorable.
Nos capacités de fabrication
Que pouvons-nous concrètement faire dans nos installations ? Voici un aperçu réaliste.
Gamme de fils rectangulaires
Nous travaillons avec du fil rectangulaire de différentes sections. Les dimensions exactes dépendent de la disponibilité du matériau et de nos capacités d'outillage. Toutes les tailles de fil possibles n'étant pas disponibles, nous devons parfois choisir parmi les dimensions standard et adapter la conception en conséquence.
Dimensions du ressort
Pour les ressorts de compression comme celui illustré :
- Diamètres extérieurs d'environ 15 mm à 150 mm
- Longueurs disponibles de 20 mm à plus de 400 mm.
- raideurs de ressort allant de très légères (moins de 1 N/mm) à élevées (plusieurs centaines de N/mm)
Ce sont des plages générales ; les capacités spécifiques dépendent de la combinaison des paramètres.
Options de traitement de surface
Outre le revêtement électrophorétique rouge présenté ici, nous proposons :
- Autres couleurs de revêtement électrolytique
- Zingage
- Revêtement phosphaté
- Non revêtu (recouvert d'huile pour prévenir la rouille)
Le choix dépend de vos exigences et préférences environnementales.
Travailler avec nous : Le processus
Si vous avez une application de ressort que les produits standard ne prennent pas en charge, voici à quoi ressemble une collaboration avec nous.
Consultation initiale
Envoyez-nous vos exigences. Cela peut être :
- Un dessin avec les dimensions et les exigences de force
- Un ressort d'essai proche de ce dont vous avez besoin
- Une description de votre application, précisant les contraintes auxquelles vous êtes confronté(e).
Notre équipe d'ingénieurs examinera la faisabilité du projet et nous fera part de ses commentaires.
Conception et devis
Nous proposerons une conception de ressort (ou éventuellement plusieurs options) avec :
- Spécifications détaillées
- Caractéristiques de force attendues
- Tarification pour les prototypes et les quantités de production
- estimations de délai
Production de prototypes
Une fois le design approuvé, nous produisons des prototypes — généralement 5 à 10 pièces selon l'application. Cela vous permet de tester les ressorts sur votre équipement.
Production
Après validation du prototype, nous passons à la production en série. Les quantités minimales de commande pour les ressorts sur mesure sont généralement de 100 à 500 pièces, selon leur complexité.
Questions fréquentes
Pouvez-vous trouver un ressort équivalent chez un autre fournisseur ?
Oui, souvent. Si vous nous envoyez un échantillon, nous pouvons le mesurer et vous proposer un modèle identique. Il nous arrive même d'améliorer le modèle original grâce à nos capacités de production.
Combien de temps prend le développement de ressorts sur mesure ?
En pratique, il faut généralement compter 2 à 4 semaines entre le premier contact et la livraison du prototype. La production en série prend ensuite 3 à 4 semaines supplémentaires après validation du prototype, selon la quantité et la disponibilité des matériaux.
Travaillez-vous à partir de dessins conformes à différentes normes ?
Oui. Nous travaillons principalement avec les normes JIS, mais nous maîtrisons également les normes ANSI/US, ISO et DIN. Du moment que le dessin est clair, nous pouvons travailler à partir de celui-ci.
Et si je ne sais pas exactement quel ressort il me faut ?
Parfait ! C’est là que notre assistance en conception entre en jeu. Expliquez-nous votre objectif, les ressources nécessaires et l’espace disponible, et nous vous proposerons des solutions.
Pourquoi c'est important
Les ressorts visibles sur ces photos représentent quelque chose d'important : la capacité à résoudre des problèmes pour lesquels il n'existe pas de solutions toutes faites.
Tous les fabricants de ressorts ne sont pas disposés à traiter des conceptions sur mesure. Tous ne possèdent pas les compétences d'ingénierie nécessaires pour calculer précisément les forces et valider les conceptions. Enfin, tous ne disposent pas de la flexibilité de production requise pour fabriquer des ressorts spécialisés de manière économique en quantités raisonnables.
Nous faisons cela depuis 1995, suffisamment longtemps pour avoir vu de nombreuses applications complexes et développé les processus permettant de les gérer efficacement.
Si vous travaillez sur un projet où les ressorts standard ne conviennent pas, ou si vous avez besoin de quelqu'un pour vérifier que la conception de vos ressorts fonctionnera effectivement comme prévu, nous sommes là pour ça.
À propos de DL Spring
Cixi Dili Spring Co., Ltd. fabrique des ressorts depuis 1995. Nous sommes spécialisés dans la conception et la production de ressorts sur mesure, avec une expertise particulière dans les ressorts à matrice, les ressorts de compression et les configurations spécialisées que les catalogues standard ne couvrent pas.
Notre usine de Cixi, dans la province du Zhejiang, est équipée de machines à bobiner les ressorts à commande numérique, de systèmes de traitement thermique et de capacités de traitement de surface. Nous fournissons principalement des clients industriels exigeants en matière de ressorts fiables pour des applications complexes : fabricants de moules et d’outils de découpe, constructeurs de machines et d’équipements.
Nous travaillons selon les normes JIS, mais pouvons nous adapter à d'autres normes internationales sur demande. Le contrôle qualité est intégré à notre processus de production et ne se limite pas à une simple inspection finale.
Entrer en contact
Si vous avez une application Spring dont vous aimeriez parler :
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Nous pouvons examiner vos besoins et vous indiquer si nous pouvons vous aider, généralement sous 24 heures.
