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氮气弹簧的结构及在模具设计中的应用(3)
2011-1-18 20:15:54

                           氮气弹簧的结构及在模具设计中的应用(三)

(接第二部分)

4,氮气弹簧在模具设计中的选用
    以往我们使用的氮气弹簧大多是在引进国外模具中遇见的,目前氮气弹簧越来越广泛地运用到我们自己的模具设计中。选用合适的氮气弹簧是非常关键的,氮气弹簧的选用主要是指氮气弹簧弹压力、行程、增压比及结构形式的选择。
4.1氮气弹簧弹压力的选择
    根据计算所得的冲压力,来选择氮气弹簧的数量、型号、每个氮气弹簧的弹压力。一般说来,应根据计算所得的冲压力,加上15%一20%的增加量,来选择氮气弹簧的弹压力,更加符合生产实际情况。因为第一,当模具磨损后,会出现间隙变化、刃口变钝等工艺参数的变化,板料厚度和板料变形抗力的不一致性,会引起工件变形抗力的变化,所以变形抗力在设计时应当留有余地。第二,氮气弹簧在充气时,高压气体必然会有节流损失,使弹压力有所下浮。第三,氮气弹簧的寿命很长,氮气弹簧经过一段使用之后,高压氮气会有一定的漏损,造成弹压力略有下降。
        氮气弹簧数量的选择应根据零件的成形性要求,结合模具结构及着力点的位置,使氮气弹簧在工作时不会出现偏载现象,同时也必须使模具调整方便。这样,氮气弹簧在使用中方能有足够长的寿命。氮气弹簧的增压比可根据氮气弹簧的特性曲线和冲压工艺要求来选择,确定氮气弹簧的型号。尤其是要求工作力平稳变化、或工作力基本恒定及初始弹压力较大时,确定增压比就更为重要。
4.2氮气弹簧行程的选择
    不论是哪一种工艺,选择氮气弹簧时,我们总是希望氮气弹簧的总高度不要太高,以免发生不稳定现象及在模具上安装时结构过于复杂,且行程越大,氮气弹簧的价格越高,这一点对独立式氮气弹簧尤为重要。如因工艺需要,行程的确较大,建议采用氮气弹簧座板系统,这样可以减小模具高度,提高氮气弹簧稳定性和可靠性。有时为了安全,避免意外发生,在选用氮气弹簧时,加大3—5 mm安全行程。
4.2.1在冲裁工艺中氮气弹簧行程的选用
    在分离工序中,氮气弹簧用作顶件、卸料。行程要求较小,有10 mm便可以满足需要,但在实际选择氮气弹簧时,最好选取20~ 30 mm的行程,因为氮气弹簧的规格最小行程为20 mm。模具的工作行程较小,选择行程较大的氮气弹簧也不影响其结构,- 36 -模具在使用一定时间后,可改变氮气弹簧的工作区,有利于一种氮气弹簧在多种模具中使用,从而提高氮气弹簧的使用寿命。
4.2.2在拉深工艺中氮气弹簧行程的选用
    在拉深工序中,氮气弹簧大多用于获得压边力,且要求压边力基本恒定,选择氮气弹簧的行程时,要考虑零件的拉延深度、凹模圆角半径,行程的安全余量等因素。对于拉深一整形工序,因为在整形模中设计有限位装置来限制整形行程,氮气弹簧的行程等于零件的高度加3—5 mm就够了。不必选用过大的行程,以免造成浪费。对于筒形件拉延,为了取件方便,保证拉深件质量,提高拉深件尺寸精度,氮气弹簧的行程等于零件高度加8 ~10 mm。总之,拉深工序选用氮气弹簧压边,其行程等于零件高度加3-10 mm。如果氮气弹簧用于顶出拉深工件,行程的选择就没那幺严格地限制,可根据具体情况而定。
4.2.3在弯曲和翻边工艺中氮气弹簧的选用
    在弯曲和翻边工序中,行程较大,除了零件的高
度外,需加10—20 mm的余量,以减少工件的回弹,也可利用这个余量,调整模具的预紧力,利用它的特征曲线,我们在压力机上,调整它的起始位置,可以获得不同的力量。实践证明,这一点对于保证零件的质量及模具的调整都有方便之处。
4.3氮气弹簧结构形式的选择
    设计者在模具中使用氮气弹簧时,首先需要决定其结构形式。根据零件的冲压工艺要求,针对模具的结构形式,使用设备,工作环境,工作条件,模具的成本和调整维修等因素,综合考虑。目前应用最为广泛的是独立式氮气弹簧。所占有的模具空间比较小,安放、紧固方便、灵活,结构形式多种多样,图7是氮气弹簧的几种不同的安装形式,不需要任何附件,直接安放在模具中即可使用,深受模具设计者欢迎,是当今设计者首选的氮气弹簧结构形式。

    a.缸筒上部法兰盘安装:b.缸筒下部法兰盘安装;
    c,缸筒外部螺纹安装;d.缸茼底部螺纹安装
                                图7氮气弹簧安装基本形式
    管路连接式一般都应用于大型冲压零件、大型覆盖件,它采用高压管将各个独立氮气弹簧连接为一体,并安装一个控制仪表,使整个系统的各个氮气弹簧(未完待续)

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