Lò xo khuôn TH màu xanh lá - dòng tải nặng
Lò xo khuôn TH là lò xo nén tải nặng dùng trong khuôn mẫu và các cơ cấu cơ khí cần tạo lực lớn trong không gian lắp đặt hạn chế. Dòng TH được nhận biết bằng màu xanh lá, nằm trên TM tải trung bình và dưới TB tải cực nặng trong cùng hệ phân cấp tải.
Điểm cần hiểu đúng về TH là: tải nặng không đồng nghĩa với việc có thể nén lò xo sâu hơn. Khi cấp tải tăng, lò xo tạo lực lớn hơn trên cùng nguyên lý nén, nhưng lượng nén cho phép phải được kiểm soát theo thông số của từng mã và yêu cầu tuổi thọ.
Vì vậy, lựa chọn TH phải đồng thời giải quyết hai bài toán: đủ lực và không vượt lượng nén cho phép.
Lò xo khuôn TH màu xanh lá
Thông số kỹ thuật cần biết trước khi chọn TH
| Dòng | TH |
| Cấp tải | Tải nặng |
| Màu nhận biết | Xanh lá |
| Vật liệu tham khảo theo dòng TH tiêu chuẩn | Thép silic-crom dùng cho lò xo |
| Phương thức làm việc | Lò xo nén |
| Quan hệ lực - lượng nén | P = k × F |
Trong đó P là lực lò xo, k là hằng số lò xo và F là lượng nén. Vì mỗi kích thước TH có hằng số lò xo khác nhau nên không thể xác định lực chỉ bằng màu xanh lá hoặc đường kính ngoài.
Đây cũng là lý do khi khách hàng chỉ cung cấp thông tin “cần lò xo xanh lá Ø20” thì vẫn chưa đủ dữ liệu để lựa chọn chính xác.
Điểm kỹ thuật quan trọng nhất của TH: tải cao nhưng không được nén tùy ý
Một sai lầm khá phổ biến là cho rằng lò xo tải nặng sẽ chịu được lượng nén lớn hơn lò xo tải nhẹ. Hai khái niệm này hoàn toàn khác nhau.
Cấp tải cho biết khả năng tạo lực của dòng lò xo. Tỷ lệ nén lại cho biết lò xo được phép giảm bao nhiêu chiều dài so với chiều dài tự do trong điều kiện làm việc xác định.
Ví dụ, nếu chiều dài tự do của lò xo là L và lượng nén thực tế là F, tỷ lệ nén được xác định:
Tỷ lệ nén (%) = F / L × 100
Do đó một lò xo TH có chiều dài 100 mm làm việc với hành trình nén 20 mm tương ứng tỷ lệ nén 20%. Nếu hành trình tăng lên 25 mm thì tỷ lệ nén đã thành 25%. Hai điều kiện này không thể xem là tương đương về tuổi thọ.
Khi thiết kế khuôn chạy lặp lại nhiều chu kỳ, kỹ thuật viên phải tra giới hạn nén tương ứng với tuổi thọ yêu cầu, thay vì chỉ kiểm tra xem lò xo có bị nén đến chiều cao kín hay chưa.
Bảng tham khảo tỷ lệ nén của các cấp tải lò xo khuôn
Tra cứu chi tiết: Bảng tra lực lò xo khuôn .
Cách tính lực của lò xo TH
Đối với lò xo làm việc trong vùng đàn hồi được nhà sản xuất quy định, lực tại một lượng nén xác định có thể tính theo:
P = k × F
- P: lực lò xo, đơn vị N.
- k: hằng số lò xo, đơn vị N/mm.
- F: lượng nén thực tế, đơn vị mm.
Ví dụ, nếu một mã TH có hằng số lò xo được bảng kỹ thuật quy định là k = 100 N/mm và cơ cấu nén lò xo 10 mm, lực tính toán tại vị trí đó là:
P = 100 × 10 = 1.000 N
Con số trên chỉ là ví dụ minh họa cho cách tính, không phải thông số của một mã TH cụ thể.
Nếu cơ cấu sử dụng nhiều lò xo giống nhau và chúng được nén cùng lượng, tổng lực lý thuyết có thể tính:
P tổng = P một lò xo × số lượng lò xo
Tuy nhiên công thức chỉ có ý nghĩa khi tải được phân bố hợp lý và các lò xo thực tế làm việc với hành trình tương đương.
Tại sao TH có thể tạo tải lớn trong không gian nhỏ?
Dòng lò xo khuôn tải nặng sử dụng kết cấu dây lò xo và hình học tiết diện được thiết kế cho mật độ tải cao. So với lò xo cuộn dây tròn thông thường, loại lò xo khuôn tải nặng có thể tạo tải lớn hơn trong không gian lắp đặt hạn chế.
Đây là đặc tính đặc biệt hữu ích trong khuôn dập, nơi đường kính lỗ bố trí lò xo và chiều cao cụm khuôn thường bị giới hạn nhưng cơ cấu stripper, tấm ép hoặc cụm hồi vẫn yêu cầu lực đáng kể.
Vật liệu của dòng TH tiêu chuẩn có thể sử dụng thép silic-crom chuyên dùng cho lò xo, kết hợp nhiệt luyện và xử lý bề mặt nhằm đáp ứng yêu cầu tải lặp lại.
Khi nào TM nên được chuyển lên TH?
Không nên chuyển từ TM sang TH chỉ vì muốn “lò xo khỏe hơn”.
TH nên được xem xét khi sau khi tính toán phát hiện TM không tạo đủ lực tại lượng nén cho phép.
Trình tự kiểm tra hợp lý là:
- Xác định tổng lực mà cơ cấu cần.
- Xác định số lượng lò xo có thể bố trí.
- Tính lực yêu cầu trên mỗi lò xo.
- Xác định hành trình thực tế của tấm hoặc cơ cấu.
- Tính lượng nén ban đầu nếu lò xo có preload.
- Tính tổng lượng nén tại cuối hành trình.
- Tra hằng số lò xo và lực của mã TM đang dự kiến.
- Nếu TM không đủ lực trong vùng nén cho phép, mới đối chiếu sang TH.
Cách này khác hoàn toàn với việc chọn màu lò xo bằng kinh nghiệm rồi điều chỉnh chiều dài sau khi lắp.
Preload và hành trình làm việc phải được cộng với nhau
Một lỗi dễ xảy ra khi tính lò xo khuôn là chỉ lấy hành trình chuyển động của tấm khuôn làm lượng nén.
Nếu lò xo đã bị nén trước một đoạn khi lắp vào khuôn, phần nén trước đó chính là preload và phải được tính vào tổng lượng nén.
Ví dụ:
- Lò xo bị nén trước khi đóng khuôn: 5 mm.
- Hành trình làm việc tiếp theo: 12 mm.
Khi cơ cấu đi hết hành trình, tổng lượng nén của lò xo không phải 12 mm mà là:
F tổng = 5 + 12 = 17 mm
Chính giá trị 17 mm mới phải dùng để kiểm tra lực cuối hành trình và tỷ lệ nén lớn nhất của lò xo.
Không chỉ tính lực cuối hành trình
Một cơ cấu khuôn thường cần kiểm tra lực ở ít nhất hai trạng thái:
- Đầu hành trình: lực do lượng preload tạo ra.
- Cuối hành trình: lực sau khi cộng preload và toàn bộ hành trình làm việc.
Nếu preload quá thấp, cơ cấu có thể thiếu lực ngay từ đầu. Nếu tổng lượng nén cuối hành trình quá lớn, tuổi thọ lò xo có thể giảm dù lực đạt yêu cầu.
Vì vậy thiết kế đúng không phải chỉ là tìm một lò xo tạo được lực cực đại mong muốn, mà phải kiểm tra toàn bộ vùng lực làm việc của cơ cấu.
Bố trí nhiều lò xo TH trong khuôn cần chú ý gì?
Khi một tấm khuôn sử dụng nhiều lò xo TH, vị trí bố trí ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc của cụm.
Phân bố lò xo quanh vùng chịu lực
Các lò xo nên được bố trí sao cho tổng lực tác động lên tấm tương đối cân bằng. Nếu phần lớn lực tập trung về một phía, tấm có thể có xu hướng nghiêng hoặc chuyển động không đều trên hệ dẫn hướng.
Không mặc định các lò xo đều chịu tải như nhau
Công thức tổng lực bằng lực một lò xo nhân số lượng chỉ đúng về mặt tính toán khi các lò xo cùng đặc tính và cùng lượng nén. Sai lệch chiều cao lắp, mặt tựa hoặc chuyển động của tấm có thể làm tải thực tế phân bố không đều.
Kiểm tra không gian dẫn hướng của lò xo
Lò xo nén cần được bố trí phù hợp với trục dẫn hoặc lỗ chứa để hạn chế cong vênh, lệch tâm và tiếp xúc bất thường trong quá trình nén.
TH và TB: không phải cứ tải lớn là chọn TB
TB có cấp tải cao hơn TH, nhưng điều đó không có nghĩa TB tốt hơn cho mọi vị trí.
| Tiêu chí | TH | TB |
|---|---|---|
| Màu nhận biết | Xanh lá | Nâu |
| Cấp tải | Nặng | Cực nặng |
| Quan hệ lực | Thấp hơn TB trong cùng hệ cấp tải | Cao hơn TH trong cùng hệ cấp tải |
| Điểm phải kiểm tra | Lực và lượng nén cho phép | Lực và lượng nén cho phép |
Nếu TH đã tạo đủ lực trong vùng làm việc cho phép thì không có lý do kỹ thuật để tự động chuyển lên TB. Chọn cấp tải quá cao có thể làm lực tác động lên tấm khuôn và các chi tiết liên quan lớn hơn yêu cầu thiết kế.
4 dữ liệu cần gửi khi cần chọn mã TH
Để lựa chọn một mã lò xo khuôn TH, thông tin hữu ích nhất không phải chỉ là “lò xo xanh lá”. Tối thiểu nên có:
- Đường kính ngoài D hoặc không gian lỗ có thể bố trí.
- Chiều dài tự do L hoặc chiều cao lắp đặt.
- Hành trình nén thực tế, bao gồm cả preload nếu có.
- Lực yêu cầu của một lò xo hoặc tổng lực của cả cụm.
Nếu biết thêm số lượng lò xo, tần suất làm việc và tuổi thọ thiết kế thì việc lựa chọn sẽ chính xác hơn.
Xem hướng dẫn: Cách chọn lò xo khuôn theo tải trọng .
Lưu ý khi lắp và sử dụng lò xo TH
- Không sử dụng vượt lượng nén cho phép của mã lò xo.
- Tính cả lượng nén ban đầu và hành trình làm việc.
- Không chọn cấp tải chỉ dựa trên màu sắc.
- Không sử dụng chiều cao kín của lò xo làm giới hạn làm việc thông thường.
- Kiểm tra mặt tựa và điều kiện dẫn hướng để hạn chế tải lệch.
- Khi dùng nhiều lò xo, cần bố trí lực hợp lý quanh vùng làm việc.
- Kiểm tra tình trạng lò xo trong quá trình bảo trì khuôn.
Xem thêm: Những sai lầm thường gặp khi lắp đặt lò xo khuôn .
Mua lò xo khuôn TH
Linhkienkhuon247 cung cấp lò xo khuôn TH màu xanh lá tải nặng cho khuôn dập, khuôn ép và các cơ cấu cơ khí. Khi cần lựa chọn mã, nên cung cấp kích thước lắp đặt, hành trình nén và lực yêu cầu để đối chiếu đúng thông số thay vì chỉ lựa chọn theo màu.
Xem các dòng lò xo và tài liệu kỹ thuật tại: Lò xo khuôn .
