模具制作與彈性元件

    氮氣彈簧是一種具有彈性功能的部件。它將高壓氮氣密封在確定的容器內，外力通過柱桿將氮氣壓縮，當外力去除時靠高壓氮氣膨脹柬獲得一定的彈壓力，在日本、美國、韓國，德國等先進模具制造國中已經普遍應用，它可以提高模具壽命，簡化模具設計。因此，唯有DAD氮氣彈簧能確保您的模具表現在未來數年內一直保持頂尖表現。

    這些年來，工業產品對模具的需求量越來越大，而原有的常規彈性元件存在著一定的缺點，不能滿足這種形勢的需要，不能理想地解決沖壓工藝中的要求。這種情況往往會影響到沖壓件的質量，使模具結構設計變得比較復雜，影響了模具在壓力機上更換的時間：同時常規彈性元件占有的模具空間太大，增大了模具制造的成本。例如線圈彈簧、聚氨脂彈簧均存在著需要預緊，才能達到設汁所需求的彈壓力，而它們的彈壓力又是隨行程加入而明顯地增大，這種彈壓力不恒定的性能，可能導致零件不能成形，對拉延壓力是很不理想的。再如線圈彈簧．聚氨脂彈簧的起始力都不大，這一點對要求起始力比較大的彎曲，翻邊等工藝，也不理想。由此產生的結果是，沖壓制件的質量不穩定，調整模具費時費力。對于密集型沖頭的沖裁工藝，如采用線圈彈簧，聚氨脂彈簧卸料，往往會遇到模具的卸料空間不夠安放線圈彈簧，聚氨脂彈簧，因而需要加大模具空間來解決這類問題．還可以舉出不少這類例子。為此，人們努力開發一種新型的彈性功能部件來替代常規的彈性元件，完成常規彈性元件難于完成的工作，氮氣彈簧做為新型彈性功能部件也就應運而生。它可以作為獨立部件，安裝在模具中使用，也可以設計成 一種排管式氨氣彈簧，作為模具的一部分參加工作，可以在系統中很方便實現彈壓力恒定和延時動作．是一種具有柔性性能的彈性部件。氮氣彈簧不僅可以在模具行業中廣泛的應用，也可以用到其他工業領域，如注塑、汽車、電子、儀表等行業。在中國，DADCO氮氣彈簧以一種高新科技產品的姿態出現，是否能洞察先機將成為廣大模具制造商在市場浪潮中制勝的法寶。

    氮氣缸的結構設計，密封技術是氮氣彈簧質量評定的關鍵技術。目前，氮氣彈簧制造技術以美同DADCO最為領先，占全球銷售量的60％，比一般氮氣彈簧高出50％的壽命，可達到每年100萬次的彈壓．氮氣彈簧的制造是一種綜合各項技術應用的產品。長期密封高壓氣體要比液體密封困難得多，這其中有密封的結構形式，靜密封與動密封的路徑、形式，缸壁的制造精密、表面粗糙度、表面處理技術、密封材料的選擇，密封可靠性與壽命等。氮氣彈簧的特點是在較小的中間中，可以產生較大的初始彈壓力，不需要預緊，傳力模塊一開始與氮氣彈簧柱塞接觸就具有彈壓力。一個氮氣彈簧可以代替多個背通彈簧，對于工作行程相同的模具，采用氮氣彈簧的模具高度要比采用普通彈簧的模具高度小很多：彈壓力在整個行程中，可以基本保持恒定：根據不同的冷沖壓工序要求，其彈壓力的大小，受力點位置可以隨時準確、方便的調節，在模具設計和調試中，可以很方便實現彈壓力和平衡，簡化模具壓力、卸料等結構，簡化模具設計，縮短模具制造周期：提高沖壓件質量，保證沖制件質量穩定，縮短在壓力機上更換模具時間，提高勞動生產率，降低成本，壓模精確度高，使用壽命長、安全、可靠，安裝和維修簡單、可靠、方便。 

    在模具設計中選擇應用氮氣彈簧應注意的第一個碰到的問題就是彈壓力的選擇，選擇什么形式的氮氣彈簧，選擇多大力量的氮氣彈簧來滿足沖壓工藝的要求，解決這樣的問題，通常需要考慮氮氣彈簧彈壓力大?。旱獨鈴椈傻臄盗?；氮氣彈簧的增壓比。氮氣彈簧的行程應滿足沖壓工藝的要求，不同的沖壓工序，要求的行程大小都不一樣。沖裁分離工序，要求彈壓力大，行程?。豪庸ば蛞话阋笮谐瘫容^大，作為壓邊力功能的氮氣彈簧，要求其特性曲線比較干緩，在拉延過程中，壓邊力基本上變化不大，也就是彈壓力基本保持恒定：對于頂出、卸件，那就要求有足夠的力量和行程：在彎曲和翻邊工藝中，通常都要求起始力大，以便能壓住工件，防止工件在彎曲過程中產生側滑或移動，一般說來行程也要求比較大。不論哪一種情況，氮氣彈簧的總高度不要太高，以避免發生不穩定的現象，避免氮氣彈簧在模具上安裝時，結構過于復雜，增加工裝費用，如果將氮氣彈簧安裝在上模內，無論是頂件扳或是壓邊圈，都必須留有間隙，以確保氮氣彈簧平穩地工作,為了安全起見，避免意外的情況發生，DADCO氮氣彈簧建議設計人員在選用氮氣彈簧時還應考慮加大安全行程(一般安全行程應為活塞柱行程的10％)，從而保證氮氣長久正常地工作。除此以外，還應注意氮氣彈簧結構形式的選擇，以美國DADCO氮氣彈簧為例就可分為獨立式氮氣彈簧、氮氣彈簧座

    板式、管路連接式等幾種。這些基本的結構形式都有各自的特點和一定的應用范圍，需要根據零件的沖壓工藝要求、模具的結構形式、使用設備、工作環境、工作條件，模具的成本和調整維修方便等因素，綜合考慮選擇．另外，在冷沖壓模具設計中也要針對不同的要求選擇氮氣彈簧。同樣的彈壓力，采用力量恒定的氮氣彈簧要比力量不恒定的貴，同一規格的氮氣彈簧行程越長越貴。因此，要根據不同的工藝要求，選擇不同的氮氣彈簧特性曲線，從而獲得最佳的性價和最好的經濟效益。 

    在模具設計中彈壓力的傳遞應當保持平衡，選擇應用氮氣彈簧往往不止一個，那么，著力點的布置等都需要圍繞解決一個平衡問題，從沖壓工藝角度說，也是需要考慮沖壓平衡的問題，以利于提高模具的使用壽命，保證沖壓零件的質量。從美國的DADCO氮氣彈簧的使用得知，氮氣彈簧是同零件直接發生接觸，都是通過設計的頂件板、頂件塊、壓邊圈、斜楔塊等模具零件將彈壓力傳遞給模具工作零件，那么頂件板等模具工作零件的運動平衡與否．與力系的布置有關：另一方面頂件板也是起到傳遞力量給氮氣彈簧的作用，因此為了避免產牛氮氣彈簧偏載，提高氮氣彈簧的偏載承受力，保證氮氣彈簧的使用壽命，應采用氮氣彈簧壓力系中心與沖壓力中心相重合的設計方法。 

    氮氣彈簧無論在安裝時或是作時都需要相當的穩定性和可靠性，正因為它的彈壓力很大，一個氮氣彈簧在不大的體積內，要釋放出幾百公斤甚至幾噸的力量，而這個過程又是在反復不斷的進行，因此，保持其工作的穩定性就相當的重要，尤其是使用力量較大的氮氣彈簧，必須要確保牢固，特別是反置氮氣彈簧或是安裝在上模的，氮氣彈簧需要隨滑塊的運動而不斷的相對運動，只有牢固的連接才能保證氮氣彈簧正常、穩定的工作。因此往往設計安裝氮氣彈簧時，或柱缸體或在柱塞開設有一定深度的安裝沉孔，以確保其正位，避免發生偏斜。應當說氮氣彈簧的工作性質是屬于柔性范疇，在模具工作過程中，開啟與閉合都應當是比較平順，不應當出現沖擊現象，為了達到這個目的，對于采用獨立式氮氣彈簧，設計人員要充分考慮到這一點 

    因為如前所述，氮氣彈簧的頻率相應是很高的，零件一經接觸氮氣彈簧柱塞桿就可以產生彈壓力，根本不需要有預緊的過程，那么隨著壓力機滑塊的上、下運動，氮氣彈簧開啟(膨脹)和閉合(壓縮)響應是很快的，如果設計不當，尤其是在小噸位壓力機上使用氮氣彈簧，就有可能會出現氦氣彈簧推動滑動塊回程的現象，破壞了曲柄壓力機滑塊運動的曲線，導致出現震動沖擊現象,因此，正當盡量避免出現這種現象。

    全世界模具制造都朝著精密，復雜．高效，長壽命的方向迅速發展，希望國內的模具制造商能夠充分利用國外先進的技術和產品，做出屬于我們自己的世界—流模具。