Analýza obtížnosti návrhu

Většina pružin tvarovaných z drátu jsou zcela individuální součásti s jedinečnými geometrickými tvary. Žádné standardizované výpočtové vzorce pro pružiny nelze přímo použít. Každý návrh vyžaduje samostatnou mechanickou analýzu, ověření síla-posuv a kontrolu únavy materiálu, což značně závisí na inženýrské zkušenosti a analýze metodou konečných prvků (FEA).

Kovový drát po ohnutí vykazuje pružné odpružení, jehož míra se výrazně mění v závislosti na průměru drátu, třídě materiálu, úhlu ohybu a vnitřním poloměru ohybu. Pro dosažení přesného tvarování je nutné opakovaně upravovat výrobní proces a provádět kompenzaci, což zvyšuje počet návrhových iterací a náklady na zkušební výrobu.

Rozložení napětí v ohnutých rozích je vysoce nerovnoměrné, přičemž na vnitřní straně ohybů je zřetelná koncentrace napětí. Při dynamickém cyklickém zatížení je velmi pravděpodobné vzniknutí únavových trhlin v místech ohybu, což značně komplikuje ověření únavové životnosti ve srovnání se standardními vinutými pružinami.

Drátové tvary obvykle působí jako funkční spojovací díly. Jejich rozměrové tolerance přímo ovlivňují sílu uzavření, sílu zasunutí/vytažení, přesnost polohování a spolehlivost montáže. Pro více míst ohybu je vyžadována přesná rozměrová kontrola, což klade vyšší nároky na přesnost návrhu.

Každý druh drátu má minimální povolený poloměr ohybu, který je určen jeho tažností a tvrdostí. Návrhy přesahující mez tvářitelnosti způsobí praskliny nebo nadměrné zpevnění materiálu během výroby. Konstruktéři musí plně pochopit technologické limity různých materiálů, aby zajistili výrobní proveditelnost.