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ウレタンスプリングの最大たわみと弾性のなくなりについて
- ウレタンスプリングを長く使用する場合、最大たわみを超える可動があると弾性がなくなります。
- コイルスプリングと比較して、ウレタンスプリングは使用回数の目安がないため、早くウレタンが劣化する可能性があります。
- ウレタンスプリングの場合、２５パーセント以上のたわみが続くと、弾性がなくなり、長持ちしなくなります。
- プレス金型
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問い合わせで、ウレタンゴムに関しての内容だと思っていましたら、バネに関しても大きな 要因と拝察しました。 ばねに関しては、ウレタン等のゴムばね、引張りばね、圧縮バネ、等々がありますが、寿命的に 計算値との差が一番でないのは圧縮ばねです。 ですから、ウレタンゴムよりは計算等での取り扱いが難しいですが、圧縮ばねでの構成で、 ストリッパープレートに負荷を与える構造が基本です。【URL プレス金型の構造】 圧縮ばね使用によるノウハウ的なものは、ミスミさんの プレス金型講座 を参照すれば、 ばね をキーワードで確認できます。 カテゴリーを 金型構造と部品 以外でも内容の確認が多様にできます。 最後に、圧縮ばねの計算方法や使用方法、更に重要な寿命計算に関しては、用語検索にて 貴殿で計算してみてください。 圧縮ばねは、最大たわみを利用した設計では、ばねとしての特性は100％発揮しますが、 寿命は激減する場合があるので、注意して選定してください。 それができれば、ばねに関しては、略メンテナンスフリーとなります。
> その最大値(最大たわみが長さの２５パーセント)よりも 2ミリ 可動が多い状態で > 使った時どうなるのでしょうか？ 一般的には、割れが発生し、裂けてスプリングとして作用しなくなります。 > コイルスプリングの場合は 使用回数の目安がのっていますが、ウレタンの場合は 本来 > よりも早くウレタンが駄目になると思いますが、具体的にはどうなるのでしょうか？ > 弾性がなくなってしまうのでしょうか？ 前述同様に、一般的には、割れが発生し、裂けてスプリングとして作用しなくなります。 > またそうなるメカニズムを解説お願いします。 > 金属でいう 塑性変形みたいなことが起こり 弾性をなくすのでしょうか？ 塑性変形も追いつかず、早期に亀裂が入り、スプリングとして作用しなくなります。 > 最大２５パーセントより2ミリ位超えているくらいでは、かなり長いこと持つものでしょうか？ ウレタン長さ(20mm)×25％＝5mmの2mm超えか、ウレタン長さ(60mm)×25％＝15mmの2mm超えか のようにでは異なります。 また、油や切粉の飛散等でも異なります。(耐油性等) そして、ウレタンが縮まったまま等での保管状態でも異なります。(樹脂クリープ) 総合的に観ることが大切です。 ゴムと樹脂の中間物質もあるので、否とはならない。 穴開け機等でのパンチ引き抜きで、良く使用しているので経験は豊富。 亀裂破壊で、駄目になるが100％だった。
＞２５％超で本来よりも早くウレタンが駄目になる ヘタリが大きく早期にスプリング力が減り、いずれ裂ける。殆どが縦。横にも裂けるが、それは両端の摩擦が大きい場合であったはず。 ウレタンは低荷重でもヘタリがあるし、高いなら必ず寿命が短くなる。 スプリング設計が不味かったのを救う補助材。型寿命と同じに考えず交換が必要な部品と心得る。 データがありました。 http://www.sankyo-oilless.co.jp/jp/pdf/USZL_K.pdf 前提として、使用限界 60SPM φD＜ 90 これを守らないことも多く寿命を短くする。 反発弾性：28% ← 超えると短いサイクルでヘタリが顕れる。本件はギリギリなので重要指標。 荷重- たわみ線図 型番の末尾が全長。対するたわみ量が25％相当まで出ている。 ＞メカニズムを解説、、金属でいう塑性変形みたいなことが起こり弾性をなくすのでしょうか？ 専門家以外はそれで良いと思いますよ。 ↑５本の足はいずれも樹脂に関する資料。 ゴムと樹脂とは性質が違いすぎるので、このような基本資料の方が役に立つはずです。 横浜ゴム・役に立つ基礎知識 http://www.yrc.co.jp/mb-techno/use/index.html ウレタンゴムとは http://www.urethane.co.jp/urethane/index.html ＞エコノミーウレタンの方が 黒の高荷重用よりも寿命は長くなるのでしょうか？ 高荷重は硬いからその傾向はあるでしょう。しかしエコは荷重が低いのを許容出来るかどうか。 ＞使用回数とともにどんどん 低下していくのですね？ グラフから単位無視して初期３７のものが30万ショットで２５まで低下。そのあとあまり間をおかず破断というシナリオ。 ＞今回はタワミが 長さの32％になっており 超えてますよね？ ヘタリも破断も早いでしょう。 http://japan.sankyo-oilless.com/products/p_14#p01 この会社、初見なので検討してみてください。 ラバースプリングＳＲＸ は35％たわみで100万ストロークを言ってるようです。 荷重低下は致し方ないにしろ、うまく使うなら交換部品ではなくなる可能性も 三協以外（ミスミ？）でも同じ硬さなら同じ性能と思いますよ。 スプリング設計は型設計での悩み所でしょうね。私はやらないが、、、 なので完成後に ウレタンはスプリング設計が不味かったのを救う補助材 になってしまう 外径を削ることも不可能では無いはずが、試して失敗しました。 その通り！ とてもじゃないが売り型にはできない。。。
まずは、2mmが何％に相当するのですか？ それを確認して、ミスミに聞くのが良いかと思います。 1-2％程度なら、何の問題もないと思うのですが、保証は できません。
補足
外がΦ30の 黒の高荷重用ウレタンで 長さは27です。 ミスミカタログの Φ30の 長さ25の 黒ウレタン での 25％タワミ時の距離6.3よりも 2ミリ足した8.3 が実際に使われる時に 稼働距離になります。 2ミリオーバです。 やく32％たわむ事になります。 稼働距離8.6です。 長さ27に対して
補足
ありがとうございます。 >ウレタンは低荷重でもヘタリがあるし、高いなら必ず寿命が短くなる すると、 今回 ウレタン外Φ30 で長さ27で 稼働が8.6あるのですが、 エコノミーウレタンの方が 黒の 高荷重用よりも寿命は長くなるのでしょうか？ ＞スプリング設計が不味かったのを救う補助材。型寿命と同じに考えず交換が必要な部品と心得る 基本コイルスプリングを使い、設計ば不味かった時に ウレタンを 補助材として使うという事 でしょうか？ ＞http://www.sankyo-oilless.co.jp/jp/pdf/USZL_K.pdf こちらを見ましたが、 同じタワミ量でも 出せる力が 使用回数とともに どんどん 低下していくのですね？ ＞前提として、使用限界 60SPM φD＜ 90 外径が大きくなりすぎると 寿命が短くなるのですね。 ＞反発弾性：28% ← 超えると短いサイクルでヘタリが顕れる。本件はギリギリなので重要指標。 今回はタワミが 長さの32％になっており 超えてますよね？ 32％だとヘタリはすぐでしょうか？ ありがとうございます。 そちらの会社にきいたところ 外形φ５０からということでしたので だめでした。 たわみの距離と過重の関係が ウレタンと同じくらいあって ウレタンと同じくらい たわみの距離が許容できるような スプリングはないですよね？ スプリング高い過重のやつで１３パーセントまで出ていますが、 長さも短いのはないですし。 ありがとうございます。 ＞完成後にウレタンはスプリング設計が不味かったのを救う補助材 の使い方としては スプリングだけで 力が足りない時に ウレタンを 空いているスペースにいれて 荷重を補ってあげるという使い方の解釈でよろしいでしょうか？