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[转帖] 氮气弹簧在模具中的应用

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发表于 2008-5-24 22:16:04 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国陕西西安

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氮气弹簧在模具中的应用  
" E8 z5 ^* F+ |  ~一、国内外氮气弹簧发展概况  : E: N& p' i' d( K
氮气弹簧是一种具有弹性功能的部件, 它将高压氮气密封在确
5 ~1 K7 {! B/ M* `定的容器内,外力通过柱杆将氮气压缩,当外力去除时,靠高压氮气
5 q# W- ?, ?! ]5 ~膨胀,来获得一定的弹压力,这种部件称为氮气缸或称气体弹簧,或
. Q$ R( y" @% O称氮气缸弹压装置, 简称氮气弹簧(“ Nitrogen Cylinder” 、! _; y0 u1 a0 [  m7 p  V: D+ i
“ GasSpring” )。
5 @2 v4 [4 {3 Q! w1 P6 [6 v0 y9 g+ @. e 目前常规弹性元件是弹簧、橡皮和气垫,这些弹性元件在工业领
6 K- j$ {9 R3 L, K4 {# Y: D0 ~! p域中得到了广泛的应用,解决了各种弹性储能的需要,发挥着其应有
5 G. |# Z- U! R7 K6 ~的作用。
! H* c5 A! ?, t* L8 v  n0 j( y — 在模具工业中,一直大量使用着弹性元件。这些年来,模具技
$ m0 n) a' }% I% {术和模具制造水平有了很大的发展和提高,工业产品对模具的需求量/ X3 y. t0 G/ [; F& N# o; t: T3 K
越来越大,模具朝着精密、复杂、高效、长寿命的方向迅速发展,而0 e/ N6 ?; |6 R* q; m4 a
原有的常规弹性元件存在着一定的缺点, 不能满足这种形势的需要,
" }) q) e3 F- ?: S: v9 N" K1 ^不能理想地解决冲压工艺的要求,往往影响冲压件质量,使模具结构) k9 a, n9 a; `; X0 j. B, q/ R+ I) F
设计变得比较复杂,影响模具在压力机上更换的时间;同时常规弹性5 Z- K2 u8 B, T" ]) |
元件占有的模具空间太大,增大了模具制造的成本。例如:弹簧、橡0 `6 e  q4 m0 ]3 r/ ^4 b; z
皮均存在着需要预紧,才能达到设计所需求的弹压力,而它们的弹压
  T8 k- f2 \3 K6 V6 l0 d力又是随行程加大而明显地增大,这种弹压力不恒定的性能,可能导: r/ ~' q5 u' a  W; M2 k" A2 [' m
致零件不能成形,对拉延压边是很不理想的。对于复杂的拉延成形零  M7 S: [6 D9 e* Z+ Q% F; q
件,这个矛盾就显得特别突出,有时只好采用增加工序的办法来解决
8 j5 b2 }4 v4 d. s这类问题。再如弹簧、橡皮的起始力都不大,这一点对要求起始力比
) u* P+ a% t( B! f较大的弯曲、翻边等工艺,也不理想。由此产生的结果是,冲压制件
- Z! \$ N/ `1 B! S% p2 A# \; n# O5 Y的质量不稳定,调整模具费时费力。对于密集型冲头的冲裁工艺,如! z3 ~# M: f6 ]( @
采用弹簧或橡皮卸料,往往会遇到模具的卸料空间不够安放弹簧或橡
# [& i6 n4 J8 X% H皮,因而需要加大模具空间来解决这类问题。还可举出不少这类例子。* A# W* G/ Y+ H+ f4 l8 O$ y3 U
当前冲压设计人员只能采用气垫来部分弥补这些不足。但是采用压力
* m2 k% W- @; a2 u6 j, ^& L9 M+ H! h机气垫时,模具的设计、调整、使用都不很方便;由于气压的波动和
2
0 p0 j( L9 f) O+ q' m9 W管道节流损失,气垫所提供的力量也不是很准确;它所占有的空间比
1 K; e) C* d( ^/ {较大;需要配备专用的压缩空气站,况且并非所有的压力机均配有气  w& Y" n' E* i. t" ~
垫。在使用气垫时,模具设计均要受气垫顶杆位置的限制,模具安装9 z. `' _/ a' m( x0 c
调试也不方便。为此,人们努力开发一种新型的弹性功能部件来替代0 N; |) w: a, J$ S
常规的弹性元件,这种新型弹性元件具有更加完善的性能,能代替常
8 [/ S4 c( o/ M6 Q规弹性元件,完成常规弹性元件难于完成的工作,具有常规弹性元件
8 H5 ~9 Z) s9 F% |# `1 w' k所不具备的性能,能代替常规弹性元件,完成常规弹性元件难于完成
* R7 T9 l$ c# ]的工作,具有常规弹性元件所不具备的性能,氮气弹簧做为新型弹性
2 S$ ?7 m% a8 W. Q4 }9 n% w6 m功能部件也就应运而生。它能够补上述不足, 简化模具设计、制造,
/ c  ~# l$ T. o; U: k+ g5 ]9 r方便模具调整;它可以作为独立部件,安装在模具中使用,也可以设' [: q; g8 r% S8 V5 F
计成一种氮气弹簧系统,作为模具的一部分参加工作,可以在系统中/ N8 {* }. X: l3 v" L* G  g) {
很方便实现弹压力恒定和延时动作, 是一种具有柔性能的弹性部件。  v( W, I" m. b  x' Y& d8 m( B- }
氮气弹簧不仅可以在模具行业中广泛地应用,也可以应用到其他工业
! q! |1 ?5 s1 |1 W1 a领域,如汽车、电子、仪表等行业。由此看来,氮气弹簧的用途相当
; j: Z1 ]0 j7 H8 `; J' E- I) R广泛, 它的出现迎合了时代的要求, 满足了工业发展的需要, 显然, 1 \* P& |  a5 i2 `
这项技术的发展如今正是方兴未艾。  0 A7 `4 x# O, o5 }
二、氮气弹簧的设计原理、基本参数和特性  8 l* g, f& \$ C. d- `- M1 \
1、氮气弹簧设计原理 
4 v- c0 V0 U% [采用氮气作为工作介质的氮气弹簧, 它的工作过程, 可以近似* d1 N, l7 t4 q0 R4 r
认为是等温膨胀和压缩过程, 因此必须遵循波义耳一马略特  J4 A) T' A. m, \# X
(Boyle-Mariotte)气体状态方程。  . k6 U" o3 r7 X6 i! C0 x
PV/T=C, P1×V1=P2×V2  
+ t# Q2 x/ J) L0 Y/ T& Z  x应当说明, 除了理论计算之外, 氮气缸的结构设计、密封技术4 |1 A! D4 W- |( Y8 S4 I% Q
是氮气弹簧成败之关键技术。从目前国内外产品来看,氮气弹簧的结
! i% M% W0 d7 }4 r* j构一般可分为:活塞式各柱塞式二大类型,采用单腔或复腔的气室结2 z/ N  A: Q/ O: @# o
构,气室设计上多为背压式结构。从整体而言,氮气弹簧可分为独立: `+ ?; F. y3 \9 T0 k
式和非独立式二大类型。可运动部分和不可运动部分的结构, 充气、. S! f* F( z* x( M
配气结构和形式等的设计均与制造工艺技术相关联,与新材料、新工
; D, I. O9 ~3 b$ ?5 P艺、新技术的应用相关联,这些新技术的应用程度,都将直接影响氮

. v* R0 a! m- G" G/ r5 ~3   t6 `7 w( v+ L. ?- L+ y% y4 U
气弹簧的技术性能指标, 影响氮气弹簧品质的高低。从这个意义说, " W# E) n2 H$ O  f/ i
氮气弹簧又是一种综合各项新技术应用的产品。 
. e/ i$ P% f) f气体密封形式和技术是一项复杂的工作, 密封高压气体就更复
& _# }3 e5 m) s+ _( L  G+ ?2 g杂,高压气体不仅要很好地长期密封,并要在这压力下循环工作,有* g# T5 P' f3 M6 F) J3 Y; a( T
时其增压比高达1.6-2.0,因此高压气体的长期密封,要比高压液体3 ^& Z9 @9 e3 v, L
的密封困难得多,它是一项综合性的技术,这其中有密封的结构形式, * O5 H7 r+ }1 t7 j5 f) ]
静密封与动密封的路径、形式,运动付的制造精度、表面粗糙度、表( l) |1 y+ g3 Z4 J7 n' n6 E
面处理技术、密封材料的选择、密封可靠性与寿命等。 
5 ~" k2 K0 Z/ F; N0 a. v1 D* X2、氮气弹簧基本性能参数 
, A' H# A$ ~% r+ f0 `氮气弹簧的设计固然是希望拓宽应用面, 能适用于各种不同的
9 S& `( E; }* f( t环境条件,不同的工艺要求,但就目前我们推荐的氮气弹簧,一般说) k+ `' y8 C  L( n
来是在常温下使用,对于高温的环境,应当另作别论。其使用环境是:
7 R! ~* [7 O" I4 X% I$ W频率响应每分钟不高于40 次;柱塞或活塞的运动速度应有30-40 米/ & S0 E' W" `. Q
分;备用行程一般设计为3 毫米;能在常温下正常使用。在这种条件
; ~8 j; s# a" N$ N8 }9 N& o下氮气弹簧的性能参数可以确定为以下几项内容:   ) `2 ^* v" d/ j6 U+ c3 ~
(1)充气额定压力巴  ' ^3 @! f" G* V% m  M0 v* s1 N
(2)额定初始弹压力牛顿 
* ~4 l0 ~5 X1 m5 ]/ D(3)有效工作行程毫米 
! g; V! P( \( K% O(4)一次充气寿命米或次 
" s: u5 L8 _/ i6 y& q$ V(5)特性曲线与增压比 
' d% g5 @& h- y. {6 p(6)工作环境温度摄氏度  * V& z/ g! Z. x5 w+ T1 y
(7)外观颜色 
; Z' T4 u9 q, i* u8 q6 g(8)结构形式和最大偏载角  5 e- O2 Z2 n3 `  Y1 h" l
3、氮气弹簧的特点 
2 o+ j% `. l2 C) g/ U2 U$ k氮气弹簧的特点可归纳为以下几方面:   . Z* ?% c8 g8 a. O; n
(1)在较小的空间中, 可以产生较大的初始弹压力, 不需要预) F) b3 H) a1 U: S7 |, Z* h7 `
紧,传力模块一俟开始与氮气弹簧柱塞接触就具有弹压力。一个氮气2 c* [/ f6 o1 r' J& Y
弹簧可以代替多个弹簧,对于工作行程相同的模具,采用氮气弹簧的9 Y# Y% B. u) q( P8 _: Z
模具高度要比采用弹簧的模具高度小很多;  
) d' A" A; s* ^: ]! z3 o
4
0 g( X  |6 J$ _# n* X( e' u3 f( K(2)弹压力在整个行程中, 可以基本保持恒定;  
$ ^  o, F% T. `- @! C( \6 A. a(3)根据不同的冷冲压工序要求, 其弹压力的大小、受力点的. B, U/ c+ l! {9 E8 G2 t
位置可以随时调节,调节准确、方便,在模具设计和调试中,可以很
* L6 A$ e! T, u" N, R8 ^方便实现弹压力的平衡;   7 t( C6 [9 f  ]6 C* _6 V) R
(4)简化模具压力、卸料等结构, 简化模具设计, 缩短模具制
  e  |0 S, A% @' Q" F4 ^" [2 G造周期;   1 u7 S0 T1 J9 M# n% `
(5)提高冲压件质量, 保证冲制件质量稳定, 缩短在压力机上& [4 W& O5 T; f. Z* g2 ?
更换模具时间, 提高劳动生产率, 降低成本;  
! `! L  X$ U" Z7 }& g(6)使用寿命长、安全、可靠,安装和维修简单、可靠、方便;
4 i3 {5 y0 M4 F: l6 H( ]- F(7)适用于作为不需要外加动力源的气垫装置。  8 J. M4 ]: G" q/ l. I: l$ u
三、在模具设计中选择应用氮气弹簧 
! t  M9 ~! A: _0 c) i3 ?* x4 L1、氮气弹簧弹压力的选择 
$ R# l( r( C" j  s0 u在进行冷冲模具设计中应用氮气弹簧技术时, 第一个碰到的问/ s4 f9 u+ u; l8 E8 Z5 C5 e# V. R
题就是弹压力的选择,选择什么型式的氮气弹簧,选择多大力量的氮
+ \6 J8 f0 F+ B气弹簧来满足冲压工艺的要求,解决这样的问题,通常需要考虑三个: F8 }( {8 o% l7 z( F! E, W' I# b) B
方面的问题:     J9 p3 d8 }# }6 H- G$ O0 _
(1)氮气弹簧弹压力大小。 
& R* {  r# O& g4 `5 }+ |# B(2)氮气弹簧的数量。 . H' |6 c% x  I7 R# G0 L
 (3)氮气弹簧的增压比。 
7 \% R( A$ t1 m5 U2、氮气弹簧行程选择 氮气弹簧的行程应满足冲压工艺的要& d% j1 V! E* q7 q
求,不同的冲压工序,要求的行程大小都不一样。冲裁分离工序,要  f  K5 K1 V" U4 Z) W8 }7 d* d
求弹压力大、行程小;拉延工序一般要求行程比较大,作为压边力功* S( S+ ]2 H5 K  f. X7 [! L# Z$ }
能的氮气弹簧, 要求氮气弹簧的特性曲线比较平缓, 在拉延过程中, 1 A+ w& I2 `# }5 ~4 g. `
压边力基本上变化不大,也就是弹压力基本保持恒定;对于顶出、卸
+ o% ~& M, \+ D) K3 d% a7 f件,那就要求有足够的力量和行程;在弯曲和翻边工艺中,通常都要
6 T( r8 ]2 u* b' P1 R0 V( t求起始力大,以便能压住工件,防止工件在弯曲过程中产生侧滑或移+ `0 d+ N5 v  R  Y* m! U
动,一般说来行程也要求比较大。不论哪一种情况,氮气弹簧的总高% |. L1 ?/ `* }+ u' A! Q
度不要太高,以避免发生不稳定的现象,避免氮气弹簧在模具上安装
& L3 w% H& U1 i7 B5 H6 m: P时, 结构过于复杂, 增加工装费用, 如果将氮气弹簧安装在上模内,

5 d6 o; t8 M9 k' A/ `! Q5
0 h; n+ Z3 L' b/ a6 d无论是顶件板或是压边圈,都必须留有间隙,以确保氮气弹簧平稳地
" a: Z6 _. p" x# q7 D1 T工作;有时为了安全起见,避免意外的情况发生,在设计选用氮气弹4 @6 |& W+ l5 |$ [! Z
簧时还考虑加大3-5 毫米安全行程, 从而保证氮气长久正常地工作。% g1 l  [+ e5 g. F
 
3 u2 D! T2 z6 \3、氮气弹簧结构形式的选择  9 y( c) R9 h# h+ Z
在模具设计中使用氮气弹簧时, 首先需要决定氮气弹簧的结构/ D7 Z- G( b/ h
形式。有以下几种形式可以供选择:独立式氮气弹簧、氮气弹簧座板
5 K9 P: G' G% X: T4 t: `式、管路连接式等。这些基本的结构形式都有各自的特点和一定的应
% T! K; v# w* I: e4 f. O. i用范围,需要根据零件的冲压工艺要求、模具的结构形式、使用设备、) u7 ?5 y# ]/ E$ ^+ n  y5 u
工作环境、工作条件、模具的成本和调整维修方便等因素,综合考虑; I0 ]7 Z+ i2 V4 s8 ?& T
选择。  * t1 P. f  M9 C% e
4、在冷冲压模具设计中选用氮气弹簧时应考虑的几个问题 
0 F' [0 A# J7 N5 I/ f/ C氮气弹簧技术有其自身的特点和一定的使用范围, 正确地去约9 G6 l' |0 M7 s! q( @  Q0 s
束该项技术的应用范围,才能充分发挥其作用,从而得到理想的效果。 % D& {' e- r$ j' N# _* ?
 (1)氮气弹簧特性曲线的选择  ! a. u, Z) J+ @8 e6 X
对于各种不同的冲压工艺, 都有不同的工艺要求, 选择采用氮
8 R6 ^: @) `: @) `: L气弹簧技术时,要适应其工艺需要。例如在整个工作行程中要求弹压
6 ^/ q# y2 p" w+ G& K力基本保持恒定,这一点应当说仅仅对于拉延压边作用而言,对于其, q7 _' X4 E8 V; P2 L  u+ d
他的工艺,就未必都要求弹压力基本恒定了,弹压力的恒定与否,影
, s2 {+ d% \1 w/ I# d  Z( h* D响不是很大。但是从经济角度说,就有比较大的影响,因为各个工厂, \! {9 r/ S9 x+ B3 W3 m' j' u3 b
生产的氮气弹簧价格,是与其性能相关的,同样的弹压力,采用力量2 W; H. v( }$ s  I1 j# S2 ^
恒定的氮气弹簧要比力量不恒定的贵,同一规格的氮气弹簧行程越长7 P+ D% G) H; f0 A
越贵。目前氮气弹簧技术投入市场的历史不长,采用氮气弹簧一次投$ N" M5 i' Q3 Z. R+ b8 `7 k% R
入的费用相对于其他弹性元件要高,如果不充分考虑其经济性,盲目: u" ^$ A3 f) d+ |# I
选择高性能的氮气弹簧, 必将影响模具成本的提高, 且也无比必要。
/ v/ {* C$ _* h0 {: o1 u因此,要根据不同的工艺要求,选择不同的氮气弹簧特性曲线,从而
4 w! o. d2 f( D获得最佳的性价和最好的经济效益。  6 j2 V' t- O" A+ g' o$ }- @8 b5 \
(2)弹压力平衡 在模具设计中弹压力的传递应当保持平衡,
; W* M  ^) @- ]) ?选择应用氮气弹簧往往不止一个,那么,着力点的布置等都需要围绕
 楼主| 发表于 2008-5-24 22:16:52 | 显示全部楼层 来自: 中国陕西西安
6 $ ]+ }$ ]" I$ w
解决一个平衡问题,从冲压工艺角度说,也是需要考虑冲压力平衡的
" ^" v: Y- e8 J问题,以利于提高模具的使用寿命,保证冲压零件的质量。从氮气弹6 V0 s- p$ O8 x# d  q  @! u( i5 [+ l
簧的使用得知,氮气弹簧是同零件直接发生接触,都是通过设计的顶+ o) x% O- C4 x$ o* d
件板、顶件块、压边圈、斜楔块等模具零件将弹压力传递给模具工作
/ h& P8 R: x# f( H7 B零件,那么顶件板等模具工作零件的运动平衡与否,同力系的布置有
8 ?9 Z' a1 ?/ m+ |( D关;另一方面顶件板也是起到传递力量给氮气弹簧的作用,因此为了
2 r9 s5 O; [: m9 g3 D/ P避免产生氮气弹簧承受偏载,提高氮气弹簧的使用寿命,提高模具的
4 y/ c8 V9 U9 ]8 A使用寿命,应采用氮气弹簧压力系中心与冲压力中心相重合的设计方7 P, i% L) t3 q$ x- [5 j
法。 
1 x7 U- c- V3 A2 g(3)稳定性 氮气弹簧无论在安装时或是工作时, 都需要相当
2 Y; o/ v+ b( ?) x6 ]( U) w0 ]5 Q的稳定性和可靠性,正因为它的弹压力相当大,一个氮气弹簧在不大2 m7 Z" K2 a! E+ W& I8 @
的体积内,要释放出几百公斤甚至几吨的力量,而这个过程又是在反8 s/ ~: f. k3 @% L, r
复不断地进行,因此,保持其工作的稳定性就相当的重要。安装紧固1 @5 {, U8 p) Y( h2 B* o% u
时,尤其是使用力量较大的氮气弹簧,必须是被确保牢固,特别是反0 D/ M) c1 _3 j! p1 @
置氮气弹簧或是安装在上模的,氮气弹簧需要随滑块的运动而不断地/ n4 K- e% I, x$ M8 j
相对运动,只有牢固的连接才能保证氮气弹簧正常、稳定的工作。因0 Z, D0 q' _: b! C4 {
此往往设计安装氮气弹簧时,或在缸体或在柱塞开设有一定深度的安
4 ~# u  {- E7 G. o装沉孔, 以确保其正位, 避免发生偏斜。 
( ~( k. x" m/ g, G8 E/ {(4)避免冲击 应当说氮气弹簧的工作性质是属于柔性范畴, 5 m, O4 |. h! W% y& H
在模具工作过程中,开启与闭合都应当是比较平顺,不应当出现冲击1 E" e6 {1 s' H0 s8 A& B
现象,为了达到这个目的,对于采用独立式氮气弹簧,设计人员要充
4 D: y4 [# ?& {/ l( W; b% s分考虑到这一点。因为如前所述,氮气弹簧的频率响应是很高的,零
; R. Q- z5 V3 ~: g' W件一经接触氮气弹簧柱塞杆就可产生弹压力,根本不面要有预紧的过; N! {* v' K1 p) u5 B& @
程,那么随着压力机滑块上、下运动,氮气弹簧开启(膨胀)和闭合(压
, p4 c& n) |6 J# g# y) f缩)响应是很快的, 如果设计不当, 尤其是在小吨位压力机上使用氮' U9 B6 i4 V2 B
气弹簧,就有可能会出现氮气弹簧推动滑动块回程的现象,破坏了曲, M& w# n/ `: }! L" ~
柄压力机滑块运动曲线,导致出现震动冲击现象。因此,应当尽量避$ r. [3 g- m( A6 ~- [9 K
免出现这种现象。 
6 J" ]& O5 O% X- S3 g6 \四、氮气弹簧应用实例 
, |8 D3 ^9 K/ G) \: q
' i: t7 ?8 p3 l# k7 % h( o8 N+ F- s4 Z
我国采用氮气弹簧技术已有十几年历史,通过学习和消化吸收,现在
$ H5 @0 X! ~) O' b. n- _在我国汽车、电子、仪表、轻工等行业中,都在不同程度地将氮气弹
2 T5 g6 V( j% g8 M( g簧技术应用到模具中,使模具设计、制造均上了一个新台阶,提高了
. g3 ~6 W  e" r: P模具制造水平,取得了较好的技术经济效益,推动了这项新技术的发
- m0 H+ ?- r) U9 ?, P  i+ E; a展。
& k+ y. k  _" a. H1.汽车工业 北京吉普车公司和上海大众汽车公司等从日本、
: w% ^# I( `" F! p6 |- n台湾进口的不少车身覆盖件模具中,使用氮气弹簧技术的效果比较理
/ g7 [2 y6 a' k/ r3 F* ~想, 至今仍在正常使用。 
4 J9 ]& T+ s( s1 e重庆嘉陵工业股份有限公司在消化吸收台湾引进模具的基础# K8 [* w6 i6 M" [) Q( o
上,自行开发设计使用氮气弹簧新技术,在9 套大型模具上采用了氮
/ X( r* _" t; C5 r; z* n) ~& V气弹簧技术, 共使用各种不同规格的氮气弹簧约50 个。目前, JD90
$ \6 h- |  A! v/ T) g/ r车架5 套模具和JH125 车架2 套模具已经投入生产使用,模具在生产
0 L5 V! [3 Y! O7 s/ @% A) [中经受考验, 使用状况良好。JD90 车架累计已经生产了5.4 万件,
; T: i0 A' Y* ^至今氮气弹簧仍在正常工作,模具还在继续使用中。河北鸿运汽车冲' K% ~3 H3 T; l
压件厂采用氮气弹簧技术, 解决了汽车纵梁弯曲中出现的回弹问题,
$ e, R4 U6 B1 [5 L. t提高了5.73 米汽车纵梁弯曲件的质量。实践证明, 中国技术人员自2 g% u" c1 O: f
行设计的模具氮气弹簧系统是可行的。  / }  K1 u$ ^0 h5 x4 z
2.电子工业 微电机在电子工业中应用非常广泛, 微电机外壳' d( y$ G" A1 Y; x9 M4 j5 R
是尺寸精度要求比较高的冲压件,如安装轴承的底孔与外圆的同轴度1 X" u8 o8 b; Q( f& Z
要求不大于0.03 毫米, 对于冲压件来说, 这是相当高的尺寸精度,
& r; {  e9 p# F6 l# P并且生产的批量也比较大,为了提高生产率,往往是采用大台面压力; l! U6 R2 V' q
机多工位级进模生产。设计、制造这类零件的级进模具,模具结构不
- G( ~, R( h. g1 s仅需要紧凑,模具零件的制造精度要求也非常高,属于高、精的模具。
6 Z& m, U( l, U0 Z" t% O8 S) h由于模具制造精度高, 要求的使用寿命高, 因此, 在这类模具中 , 6 p: ]$ E' n1 D+ E
如果采用常规的弹性元件来进行拉延压边、压料、卸料,便不能满足3 n+ V7 p7 U2 S9 s
结构上的需要,也不能满足冲压质量稳定的要求。北京市机电研究院
. A9 `! B9 h; @9 b. t) |+ N精密模具公司在参考国外同类模具基础上,自行开发设计采用氮气弹3 p9 _# {7 h& @  X1 N, F' H
簧进行拉延压边、压料的连续拉延级进模,采用美国“ 海森” 公司生2 h( ^& f' d3 U3 u
产的氮气弹簧座板系统,共使用七个氮气弹簧,模具制造完成后,在9 W8 I) w6 D! ^0 f; P( l
% j$ }) A" r2 E9 _
8
8 }0 [0 R0 P" n: M- S1 W2 T# \  Q深圳派力机电研究所大台面压力机上使用,压力机工作行程为每分钟/ K- h5 o) U' ]3 o  D8 |. S3 d
40 次, 已经生产了几百万件微电机外壳, 机壳的质量达到了国外同8 i9 `) A7 n, R) R( U3 f
类产品的水平,且一直非常稳定,模具至今仍在正常使用,受到用户. v0 o. w; {. @& }' h3 I
的好评。这是目前我国使用氮气弹簧座板系统最好的模具之一,也是
8 N1 o8 [9 f) l+ N我国首例自行设计制造使用氮气弹簧的级进模具。 计算机驱动器外
7 P( G$ N; t$ T7 H$ {7 [! {. j壳零件也是一种比较难于成形的冲压件,宁波余姚市灯具电器厂采用0 k, w! F9 |, I0 c  \$ @4 {
美国“ 海森” 公司TNK 型号氮气弹簧,自行设计制造模具将氮气弹簧2 t7 ]2 ~+ w) O3 N
安装在800 千件压力机下,作为氮气弹簧气垫使用,该零件第一道拉
; }. m. v2 u4 F; P延工序采用氮气弹簧压边,解决了零件在拉延过程中起皱的问题,保- X! _1 r/ D3 e6 [7 j
持了拉延件的高度和质量, 取得非常满意的效果。 
% m- p4 [. i# R% V录音机磁头外壳是外廓尺寸不大, 尺寸精度高, 生产批量很大
! f8 d) R1 s1 \" p0 \; N8 {的冲压件, 广东深圳粤宝集团在消化吸收日本模具技术特点的基础2 z3 H. ]# ]0 D
上,自行设计了磁头级进模具,在拉延工序中采用二个氮气弹簧压边, 3 ^. c( Z# ?6 t& p5 o- Z2 s
使拉延件的质量大大提高,外壳的尺寸精度达到技术要求,生产率提+ W3 F: d3 Q0 H1 {% j* S% Y" l
高了好几倍。  8 P* ?( A$ \2 \& Y; F/ R
3.仪表工业 速印机左右外辊零件是具有一定难度的拉延件。
" _+ ]3 m; L6 y( a广西兴安通讯设备厂自行设计的使用氮气弹簧的左右外罩拉延模,已* C# ?+ K; _& E1 Z# I
经生产了5 万多个拉延件,其质量一直比较稳定,模具工作状也非常
) \6 K' @, S# @3 x, {正常。湖北汽车灯具厂是汽车灯具专业生产厂,制造灯具产品中多种# B: K4 j4 y& E' Q5 P6 |: q
小型轴对称的复杂拉延件,把一套氮气弹簧气垫安装在400 千牛压力0 C  ~0 |6 S5 E
机下部,通过顶杆,利用氮气弹簧进行拉延压边,解决灯罩压延起皱& h! |$ J0 ]+ t; r! C, U
的问题,取得满意的效果。车灯反光镜镜面是抛物线型面,产品的要
7 S; t* H3 j1 K' t求比较高,因为它直接影响着车灯的反光质量。反光镜冲压件毛坯在
- e8 `3 [6 Z( d- d拉延之后常常需要整形,北京市汽车灯厂采用瑞典(凯龙)氮气弹簧作2 S1 m3 I/ |! O
为动力,对抛物面进行整形,取得了非常满意的效果,模具的调整也/ |2 R" G. j; V9 L) l
比较简单。 
- @1 Y6 w, m. z5 @5 E8 H4.轻工、五金工业 
) i) ]. @: F; b7 k: @0 ~在轻工、五金这个行业中, 较多工厂由于受冲压设备的限制, & j7 M7 ~1 N3 t0 w7 h% W3 |
都是使用油压机进行拉延,氮气弹簧技术与油压机配套使用,使单动
. m/ W# x9 V/ A2 b! {
9 W, {5 q* C3 u0 R9
* E: O/ Q2 z. Y油压机发挥双动的功能,拉延零件的质量容易得到保证。北京京威汽
) k4 E) a. ^9 \  |* s+ O车设备有限公司是生产客车暖风装置专业厂,暖风机壳体的筒形、球
" c! m1 ?# P# y形、锥形拉延零件,都是在100 吨油压压机上完成,采用氮气弹簧压
8 r% U; r/ C& }7 d! {' \边,不仅降低了模具高度,模具设计制造也比较简单,操作非常方便, - t" h  F: x' L
提高了劳动生产率,降低了制件废品率。手动葫芦外罩是一种三角形( J+ s) p" w# i; d4 R$ Y  f0 m
的拉延零件, 北京起重工具厂使用油压机进行这类零件的拉延成形
2 `8 _- v) M1 x) g时,也是采用氮气弹簧进行压边,保证零件成形质量。再如汽车滤清
/ W; `! I( n0 z7 }2 ~! {器厂生产的空气滤清器外壳,是尺寸较大的圆筒形拉延零件,直径可9 r0 o1 {) {$ n, m- s0 z* b: v
达400 毫米左右, 高度约70 毫米, 采用氮气弹簧压边可一次拉延成
" E3 {3 H+ z! x* X形, 零件的质量非常好, 产品质量稳定。 
1 B* Z& p# J% j: I. V9 c# x轻工业中有不少塑料模具也可以采用氮气弹簧技术, 安徽合肥/ G3 B& ?) K# x& L
荣事达集团自行设计的18S 洗衣机脱水桶塑料注塑模具,用氮气弹簧* ]! c# A2 M: ^8 ?
起缓冲作用,提高模具使用寿命。由于滑块的行程较长,模具在合模6 ~) v' w$ {9 d/ m  O
时,由氮气弹簧推动模具上四个滑块首先复位,模具处在一种柔性状
6 Y) f2 _4 F* q态下合模,使注塑模具在工作中非常平稳、可靠,起始推力也比较大, 0 j1 d( J+ }. }7 s* e2 t
有利于注塑成形,保证注塑零件的质量,提高注塑模具的寿命,该模
$ @9 j  [: N4 V. B4 U具已经连续生产了约48 万件脱水桶, 氮气弹簧工作正常, 模具还在
' P2 D# X5 y4 J" v% V& a继续使用。  
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