Jak navrhovat sestavy využívající svinuté pružné kolíky pro polohování a zarovnání

Pro dosažení optimálního vyrovnání při použití svinutých pružných kolíků je nutné dodržet dva základní konstrukční prvky:

1. Průměry otvorů v hostitelském a protilehlém dílu musí být správně dimenzovány, aby se dosáhlo požadovaného přesahu a přesnosti zarovnání.
2. Délka záběru svinutého pružného kolíku v součásti zajišťující primární upevnění nesmí být menší než 60 % celkové délky kolíku. Zbývající vyčnívající délka se zarovná s protilehlou součástí. U aplikací s průchozími otvory se doporučuje zvětšit počáteční délku záběru; svinutý pružný kolík však musí stále vyčnívat, aby jej bylo možné zarovnat s protilehlou součástí. (Obrázek 1)

Svinuté pružné kolíky jsou v podstatě funkční pružiny, které se přizpůsobují otvorům, do nichž jsou instalovány. Montážní síla potřebná k dosažení maximální přesnosti zarovnání by neměla překročit „lehký“ tlak potřebný k usazení protilehlých součástí. V závislosti na třídě zatížení svinutého pružného kolíku, počtu zarovnávacích kolíků a materiálu hostitele, může stačit pouhý úder dlaní nebo kladívkem. Uložení s přesahem (přesné uložení) nelze zaměňovat s tradičním plným kolíkem, který obvykle vyžaduje usazení pomocí pneumatických nebo hydraulických lisů. To je hlavní výhoda svinutého pružného kolíku.

Pro zajištění lehkého lisovaného uložení by v ideálním případě měla být velikost otvorů v hostitelské i protilehlé součásti přesně shodná v rámci doporučeného rozmezí tolerancí. To však nemusí být snadno proveditelné, pokud se otvory nevrtají společně jako montážní celek.

V situacích, kdy nemohou být otvory přesně sladěny nebo kdy jsou náklady na honování/vystružování neúnosné, představuje významnou výhodu svinutý spirálový kolík se schopností kompenzovat větší tolerance otvorů. Doporučený toleranční rozsah lze rozdělit mezi součásti, jak je znázorněno na obrázku 2.

(Poznámka: Použití menší hodnoty dovolené výrobní tolerance dále zlepší uložení a zarovnání sestavy.)

Přiřazení větší tolerance jak 60 % místu uložení zajišťuje přesah mezi volným koncem kolíku a protilehlým otvorem, který je vyroben v dolní polovině tolerance. V místě přesahu není žádná vůle, čímž je zajištěno správné vystředění polohy primárního otvoru.

Pokud je pro snadnou montáž požadována vůle na kolíku, bude nutné kompenzovat pružnost volného konce kolíku. Chcete-li určit maximální průměr volného konce kolíku, zasuňte čep do maximální velikosti otvoru primárním upevňovacím prvku na 60 % jeho délky a změřte odkrytý průměr. K volnému konci kolíku by měl být připočten faktor vůle 0,025 mm (0,001”) až 0,05 mm (0,002”) v závislosti na požadované přesnosti zarovnání. (Obrázek 3)

V případě použití jako volně uloženého zarovnávacího kolíku se montážní síla nebere v úvahu; je však důležité poznamenat, že je třeba zvážit použití svinutého pružného kolíku jako řešení s přesahem. Jak bylo uvedeno výše, svinuté pružné kolíky nabízejí výhodu uložení s nulovou vůlí, aniž by přinášely komplikace v podobě vysoké zaváděcí síly.

Tento diagram znázorňuje správnou montážní hloubku. Pokud je svinutý pružný kolík zasunut na méně než 60 % své celkové délky, mohou nastat dvě situace:

• (y) Průměr volného konce nebude správně kontrolován, což povede k nejednotnému „uložení“ při spojování dílů v následných fázích výrobního procesu.
• Kolík si nemusí během budoucí demontáže udržet polohu v součásti, ve které má být zajištěn. Toto má zásadní význam zejména v případě, že se mezi součástmi používá více zarovnávacích kolíků.