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sus304csp-Hsus301csp-EHの板バネで同サ・・・

キーワード
板ばね
sus304csp
sus301csp-EH
sus304csp-H
V曲げ

【ご相談内容】 ばね初心者

sus304csp-H
sus301csp-EH
の板バネで同サイズ・同形状の条件でしたら、どちらが耐久性があるのでしょうか?

またその板バネをV曲げした場合、R2で70°、R10で70°の場合、同じ位置の荷重に対する応力はどちらが強いでしょうか?

素人質問で恐縮ですが、ご教授いただけましたら幸いです。
宜しくお願い致します。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ばね初心者さま

ご投稿ありがとうございます!
SUS304 CSP – H とSUS301 CSP – EHの引張強さを比較すると
下記の通りです。
SUS304 CSP – H = 1130 MPa 以上
SUS301 CSP – EH = 1570 MPa 以上

耐久性の評価をする場合、引張強さをベースに許容曲げ応力で行うので
引張強さが高い方が耐久性があるといえます。

よろしくお願いします!

【返答】 ばね初心者

こんにちは。
sus301-csp EH、板厚0.6 幅22ミリの短冊切りの同一条件での板バネについてですが、添付ラフのように開き幅を一緒とした場合、曲げ方(U・V・コの字)の違いで反力にどのくらいの違いが出るのか教えていただけますでしょうか?
①と③は同程度、②が一番反力が強いのではと推測していますが、理由も合わせて、お願い致します。

添付ファイル:

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ご質問ありがとうございます。
計算するにあたり、こちらでいくつか条件を追加して、
計算した時の例を示します。

すべての条件において、板厚中心での開き幅を20mmとしました。
また、左側端部から右側端部までの長さを50mmとし、右側先端からの
反力確認位置までの距離を30mmとしました。
その他、各形状で、①の左側R部の板厚中心のR寸法R10、
③の曲げ部の板厚中心のR寸法を0.9mmとしました。

固定条件としては、各ばねの下側直線部を固定としました。

簡易分割法にて計算した結果、①の反力を基準とすると、②は①の約85%、③は約24%でした。
よって、①と②が近い値となり③が弱いという結果になりました。

③が弱い要因として、左側の形状が縦方向に直線部を有することで弱くなります。

【返答】 ばね初心者

SUS304 CPS-H 材の板バネが割れる不具合が発生しました。(両端固定で固定部から1/5程度の場所での割れ)
対策として:
1、調質をHから1/2Hに変更
2、板厚を厚くし、枚数を少なくする。
3、又は、板厚を薄くし、枚数を多くする。
4、その他の対策(あればお願いします。)

以上、よろしくお願いします。

ばねっと君

【返答】 ばねっと君

ご質問いただきありがとうございます。
折損を防ぐための対策ということで、列挙していただいた件について
補足したいと思います。
また、回答するにあたり、同じ向きに板ばねを重ね、たわみ量及び荷重を
変更せずに使うこと、腐食やきず等がないことを前提として回答します。

1、調質をHから1/2Hに変更
→Hの方が引張り強さ及び耐力が高いので、1/2Hには変更しない方がよいかと
 思います。変更した場合、へたりやすくもなると思います。

2、板厚を厚くし、枚数を少なくする。
→同じたわみ量で同じ荷重を求める場合には、対策としては不適当です。
 ばねにかかる応力が高くなり、より折損しやすくなります。

3、又は、板厚を薄くし、枚数を多くする。
→同じたわみ量で同じ荷重を求める場合には、対策としては適当かと思います。
 ただし、使用状況によっては、枚数が増えることで、摩擦の影響が大きくなり
 荷重特性への影響を配慮する必要があるかと思います。また、枚数が増えるため、
 コストアップにつながる可能性もあります。

4、その他の対策(あればお願いします。)
→ばね製造時には、曲げ加工等で発生する残留応力を除去するため、
 低温焼鈍しを実施されているかご確認ください。
 もし、されていないようであれば、効果があるかもしれません。
→折損箇所が曲げ加工された部分であれば、曲げRを変更されるとよいかと思います。
→また、この項目に質問されているということは、SUS301の可能性も
 探られているということかと思います。材料があれば、SUS301のほうが引張り強さが
 強いので、効果があるかと思います。

以上、よろしくお願いいたします。

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