Calcolatore Molle

Introduzione

Il calcolatore di molle copre la progettazione di molle elicoidali a compressione, a trazione e a torsione secondo UNI EN 13906 e DIN 2089/2090/2096 — le norme di riferimento per la produzione di molle di precisione in Italia. Le molle sono componenti critici in attrezzature di stampo, macchine utensili, sistemi frenanti e apparecchiature medicali. Il calcolatore determina indice di molla C, fattore di correzione di Wahl KW (che tiene conto della curvatura del filo e del taglio diretto), costante elastica k, tensione di taglio massima τ_max, freccia a solido e verifica del rischio di instabilità (buckling) per molle a compressione lunghe.

Come funziona

Per molle elicoidali a compressione: k = (G × d⁴) / (8 × D³ × n_a), dove G è il modulo di rigidità a taglio (acciaio da molle: 81.500 MPa, inox: 73.000 MPa, bronzo al fosforo: 43.000 MPa), d il diametro del filo, D il diametro medio e n_a il numero di spire attive. La tensione di taglio corretta è τ = KW × (8 × F × D) / (π × d³), con KW = (4C−1)/(4C−4) + 0,615/C e C = D/d (indice di molla). La verifica di instabilità confronta il rapporto L₀/D con i limiti tabulati per diverse condizioni di vincolo (estremità piatta rettificata vs estremità a gancio).

Scenari di utilizzo

• Progettare una molla di ritorno per uno stampo progressivo in acciaio per molle DIN 17223 C, con forza iniziale 150 N, freccia utile 20 mm e lunghezza libera massima 60 mm per rispettare l'ingombro dello stampo.
• Verificare il rischio di instabilità (buckling) di una molla di compressione con L₀/D = 4,5 su una guida verticale di un sistema di precarico, e calcolare la freccia critica di instabilità laterale.
• Calcolare la costante elastica e la tensione di taglio massima di una molla in filo inox AISI 302 (per resistenza alla corrosione in ambiente umido) da usare in un dispositivo medicale, verificando il coefficiente di sicurezza ≥ 1,5 rispetto al limite di fatica τ_D.

Domande frequenti