Solutions pour les fractures fréquentes du ressort d'alimentation de la machine à écrous

Pour remédier à la fracture fréquente des ressorts d'alimentation dans les machines à écrous, un ajustement systématique à partir de quatre aspects est requis : sélection du ressort, position d'installation, coordination mécanique et contrôle environnemental. Les solutions spécifiques sont les suivantes :

I. Optimisation de la sélection du ressort : adaptation de la charge et de la compression

1. Adaptation de la charge

   • Cause première : Si la compression admissible du ressort est de 30 % mais que la compression réelle atteint 40 %, cela entraîne une déformation plastique et une fracture.

   • Solution : Recalculer la raideur du ressort requise (valeur K) pour s'assurer que la compression ne dépasse pas 80 % de la compression admissible.

   • Exemple : Pour éjecter un produit de 20 mm, la largeur de la pince lorsqu'elle est ouverte doit être ≥19 mm, en réservant un jeu de 0,5 à 1 mm pour éviter qu'une force excessive du ressort ne force l'ouverture de la pince.

   • Privilégier les ressorts de matrice (par exemple, les ressorts à section rectangulaire), dont la capacité de charge est de 30 % à 50 % supérieure à celle des ressorts ordinaires.

2. Amélioration des matériaux

   • Utiliser des ressorts en acier à haute teneur en carbone (par exemple, 65Mn) ou en acier inoxydable, qui ont une meilleure résistance à la fatigue que l'acier à ressort ordinaire. Éviter les matériaux contenant des impuretés excessives pour prévenir les fractures par concentration de contraintes.

II. Ajustement de la position d'installation : positionnement précis et ajustement du mandrin

1. Étalonnage des dimensions du mandrin

   • Cause première : Un mandrin de taille insuffisante provoque une usure entre le ressort et le mandrin, entraînant une fracture ; un mandrin trop court et non chanfreiné augmente le frottement.

   • Solution : Le diamètre du mandrin doit être ≥95 % du diamètre intérieur du ressort, et l'extrémité doit être chanfreinée (R0,5-1 mm) pour réduire la concentration de contraintes.

   • Exemple : Si le diamètre intérieur du ressort est de 10 mm, le diamètre du mandrin doit être ≥9,5 mm.

2. Verticalité et parallélisme

   • S'assurer que l'axe du ressort coïncide avec l'axe du mandrin, avec un écart ≤0,1 mm. La planéité de la surface de montage doit être ≤0,05 mm, et le parallélisme des deux surfaces de positionnement d'extrémité doit être ≤0,1 mm pour éviter la déformation par compression.

III. Optimisation de la coordination mécanique : réduction du frottement et de l'interférence des corps étrangers

1. Amélioration de la conception de la pince

   • La largeur d'ouverture de la pince doit être supérieure de 0,5 à 1 mm au diamètre du produit pour empêcher le ressort de heurter et d'ouvrir la pince lors de l'éjection.

   • Exemple : Un produit de 20 mm nécessite une ouverture de pince ≥20,5 mm.

2. Élimination des corps étrangers

   • Vérifier régulièrement la présence de corps étrangers tels que des copeaux de métal ou de la graisse entre les spires du ressort. Nettoyer et appliquer un lubrifiant à film sec (par exemple, le disulfure de molybdène) pour réduire le frottement.

3. Pratique standard pour la connexion en série

   • Éviter que les ressorts en série ne se plient au-delà de la longueur du mandrin ou de l'alésage, ce qui provoque une répartition inégale de la charge. Si une connexion en série est nécessaire, ajouter des tiges de guidage pour assurer un mouvement linéaire.

IV. Contrôle de l'environnement et du fonctionnement : prolonger la durée de vie du ressort

1. Gestion de la température

   • La température de fonctionnement doit être ≤ la température maximale admissible pour le matériau du ressort (généralement ≤150°C). Dans les environnements à haute température, passer à l'acier à ressort résistant à la chaleur (par exemple, 50CrVA).

2. Surveillance de la compression

   • Installer des capteurs de déplacement pour surveiller la compression en temps réel et déclencher un arrêt automatique si les limites sont dépassées.

   • Exemple : Si la compression admissible du ressort est de 30 mm, la compression de travail doit être ≤24 mm.

3. Maintenance régulière

   • Vérifier la hauteur libre du ressort toutes les 500 heures ; remplacer si la diminution est ≥5 %.

   • Effectuer un grenaillage toutes les 2000 heures pour augmenter la contrainte de compression de surface et retarder la fracture par fatigue.

V. Solutions de réparation d'urgence (mesures temporaires)
Si le remplacement immédiat du ressort n'est pas possible, envisager :

1. Réduire la compression : Ajuster le bloc limiteur pour réduire la compression à 70 % de la compression admissible.

2. Augmenter la précharge : Ajouter une cale au fond du ressort pour réduire le jeu initial et abaisser la contrainte de travail.

3. Lubrification locale : Appliquer de la graisse à base de silicone sur les zones usées pour réduire le frottement.