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Material und Drahtdurchmesser
für Druckfedern
Aus ökonomischen Gründen ist si-
cherlich bei der Druckfeder der Rund-
draht die am häufigsten eingesetzte
Drahtform. Durch die immer kleiner
werdenden Bauräume (Gewichtsein-
sparung, Verbrauchsreduzierung, usw.)
muss immer häufiger vom Runddraht
abgewichen werden. Ist eine Reduzie-
rung der Bauhöhe (axiale Federlänge)
notwendig, so wird zunächst oft auf ein
Ovaldrahtprofil zurückgegriffen. Möchte
man darüber hinaus noch eine Optimie-
rung in der Spannungsverteilung
erreichen, so kommt der sogenannte
MultiArc-Draht zum Einsatz. Sollten
diese Drahtprofile nicht ausreichen, so
kann ein vierkantgewalztes Flachmate-
rial eingesetzt werden. Der große
Nachteil besteht jedoch darin, dass ein
vierkantgewalztes Material nicht mit ei-
ner doppelten Rissprüfung auf Oberflä-
chenfehler geprüft werden kann. Dies
ist bei der Festlegung der Auslegungs-
grenzen zu beachten. Alle nicht runden
Drahtquerschnitte haben zudem den
Nachteil, dass sowohl bei der Drahther-
stellung als auch beim Winden der Fe-
der Sonderwerkzeuge notwendig sind,
die eine Kostenerhöhung bedeuten.
Federberechnung mit
„Spring Designer“
Die Vielfalt der beschriebenen Druck-
federformen lässt sich nicht mehr mit
den bekannten analytischen Formeln
berechnen. Deshalb wurde von der
SCHERDEL siment GmbH eine umfas-
sende Softwarelösung zur Berechnung
beliebig gestalteter Schraubendruckfe-
dern entwickelt. Der „Spring Designer“
ermöglicht es den Anwendungstechni-
kern sehr schnell, optimierte Feder-
designs für anspruchsvolle Applikatio-
nen auszulegen. Das Programm stellt
Methoden zur Modellierung von Feder-
designs zur Verfügung und berechnet
sehr schnell die Kraft-Weg-Kennlinie
und die zur Festigkeitsbewertung not-
wendigen Spannungen. Es bietet
außerdem Schnittstellen zu CAD- und
FE-Programmen, so dass Bauraumprü-
fungen und weiterführende numerische
Berechnungen mit unüblichen Randbe-
dingungen zügig umgesetzt werden
können.
Sonderprozesse in der Fertigung
Neben der Geometrieoptimierung bei
Auslegungen von Schraubendruck-
federn sind bei SCHERDEL Sonderpro-
zesse entwickelt worden. In diesen
Sonderprozessen sollen optimale Ei-
genspannungszustände im Federdraht
erzeugt werden, die den Belastungs-
spannungen entgegenwirken. Dadurch
können höhere Belastungsspannungen
über die geforderte Lebensdauer er-
reicht werden. Diese Sonderverfahren
werden bei SCHERDEL unter dem
Begriff spannungsoptimierte Fertigung
(kurz SOF) geführt.
(Fortsetzung Seite 4/5)
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MASCHINENBAU – MANAGEMENT –
TECHNOLOGIE & PRODUKTENTWICKLUNG
– NACHRICHTEN
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SCHERDEL SIMENT GmbH
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Ein- und Ausgabeoberfläche
zur Federberechnung im „Spring
Designer“. Die Software ersetzt
vielfach notwendige FE-Simulatio-
nen an Druckfedern mit geraden
Krafteinleitungen und beschleunigt
so den Entwicklungsprozess er-
heblich. Eine detaillierte Beschrei-
bung des Funktionsumfangs
lesen Sie in einer der nächsten
Ausgaben der SCHERDELaktuell.
ente von SCHERDEL
male Federauslegung