氮气弹簧
模具专用氮气弹簧(简称冲模氮气弹簧或氮气弹簧或氮气缸或氮缸)是一种以高压氮气为工作介质的新型弹性组件，它体积小、弹力大、行程长、工作平稳，制造精密，使用寿命长(一百万次)，弹力曲线平缓，以及不需要预紧等等，它具有金属弹簧、橡胶和气垫等常规弹性组件难于完成的工作，简化模具设计和制造，方便模具安装和调整，延长模具的使用寿命，确保产品质量的稳定，也可以设计成一种氮气弹簧系统，作为模具的一部分参加工作，可以在系统中很方便实现压力恒定和延时动作，是一种具有柔性性能的新一代的最理想的弹性部件。
- 中文名称 氮气弹簧
- 外文名称 GAS SPRING
- 别名 冲模氮气弹簧
- 特点 体积小、弹力大
- 组成 金属弹簧、橡胶和气垫
怎样选择氮气弹簧
在模具设计中选择氮气弹簧应该注意的问题: | ||||||||
1，选择什么形式的氮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氮 | ||||||||
气弹簧弹压力大小、行程、氮气弹簧的数量、氮气弹簧的增压比。 | ||||||||
A，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 | ||||||||
般来说，应根据计算所得的冲压力，加上15%-20%的增加量来选择氮气弹簧的弹压力，更加符合实际情况。 | ||||||||
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，模具厚度和模具板材变形抗力的 | ||||||||
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，使弹力有所下浮。第三，氮气弹簧的寿命很长，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。 | ||||||||
B，氮气弹簧数量的选择:应根据成行需求，结合模具结构及着力点的为置，是模具在工作时不会出现 | ||||||||
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的寿命。 | ||||||||
C，氮气弹簧的增压比的选择: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力较大时，确定增压比就更为重要。 | ||||||||
D，氮气弹簧行程的选择:不论哪一种工艺，选择氮气弹簧时，我们总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，这样可以减少模具高度， | ||||||||
提高氮气弹簧稳定性可靠性。有时为了安全，避免意外发生，在选择氮气弹簧时，需加大3-5mm安全行程。 | ||||||||
2，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，根据需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。 | ||||||||
A,独立式:目前应用最广泛的是独立式氮气弹簧，它所占的模具空间比较小，安放紧固方便灵活，结构 | ||||||||
形式多种多样，一下几种不同的安装形式，不需要任何附件。直接安放在模具中便可使用。深受模具设计者 | ||||||||
欢迎，是当今设计者首选的设计形式。 | ||||||||
B,管路连接式:管路连接式一般都应用于在大型冲压配件，大型覆盖件。它采用高压管将各个独立氮 | ||||||||
气弹簧连接一起，再安装一个控制仪表，使整个系统的各个氮气弹簧的弹压力等同，从而使整个系统融为一 | ||||||||
体，等同于一个独立式氮气弹簧。从而求得了一个较大的弹压力及弹压力传递的平衡，提高了模具的寿命， | ||||||||
保证冲压件的质量。 | ||||||||
氮气弹簧类别
氮气弹簧根据其基本结构大致可以分为以下四大类:
ISO国际标准型
ISO氮气弹簧是氮气弹簧中最常用的典型类型，所有技术参数均符合ISO11901氮气弹簧国际标准和我国国标;B型氮气弹簧同时也符合FORD-WDX3560 (福特)、GM-M-150(通用)和Renault(雷诺)等公司的氮气弹簧标准。
ISO国际标准型 结构紧凑型
结构紧凑型也叫J型氮气弹簧,是氮气弹簧其中一个系列产品，全称叫J型结构紧凑型氮气弹簧。J型结构紧凑型氮气弹簧是一种深受模具设计者欢迎的类型，相比B系列氮气弹簧有较短的缸筒基长，故总长也短，可以降低模具的设计高度，是模具专用氮气弹簧的首选品种之一。
结构紧凑型 超紧凑型
是世界各氮气弹簧中基长最短的一种型号。同时较其它类型的氮气弹簧(除T型 特瘦结构型外)外径小一个档次，但是活塞杆直径一样，故它体小力大。C型氮气弹簧在工作行程要求不太长时.各方面性能不亚于ISO标准型氮气弹簧。
超紧凑型 特瘦结构型
是氮气弹簧中缸体直径最紧凑一种，是一种活塞密封式的，外径比超紧凑型还小。H型氮气弹簧系列的工作行程一般不超过50mm，各方面性能都不亚于C型氮气弹簧。
特瘦结构型 国外品牌分类
以瑞典KALLER、美国DADCO、HYSON为基础大体可以分为以下几类:
1、TU 系列:也是国际标准系列:也是世界上第一种氮气弹簧系列型号，所有尺寸都符合ISO 11910氮气弹簧标准。
2、K 系列:在TU系列中，这是矮型氮气弹簧，具有底部安装螺孔和侧面充气口，并可以用此口与管路系统连接。
3、强力X 系列:这是世界上柱塞杆密封的最矮和最强弹压力的氮气弹簧，并具有底部安装螺孔和侧面充气口，并可以用此口与管路系统连接。
4、强力GX 系列:这款氮气弹簧是KALLER公司新推出型号比X系列长些，并具有底部安装螺孔和侧面充气口，并可以用此口与管路系统连接。
5、CU 系列:是一种结构非常紧凑型的氮气弹簧，其较小的缸体外径，可以提供较大的弹压力。
发展前景
在模具工业中，一直大量使用着弹性元件。这些年来，模具技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越来越大，模具朝着精密、复杂、高效、长寿命的方向迅速发展。但是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，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、橡皮均存在着需要预紧，才能达到设计所要求的弹压力，而它们的弹压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，可能导致零件不能成行，对拉延压边是很不理想的。对于复杂的拉延成形零件，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这类问题。再如弹簧、橡皮的起始力小，这对于要求起始力比较大的弯曲、翻边等工艺，也不理想。由此产生的结果是，冲压制件的质量不稳定，调整模具费时费力。对于集型冲头的冲裁工艺，如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皮，需要加大模具空间来解决问题。科学家可以举出不少这类例子。当前冲压设计人员只能采用气垫来部分弥补这些不足。但是采用压力机气垫时，模具的设计、调整使用者不很方便:由于气压的波动和管道节流损失，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，能代替常规弹性元件，完成常规弹性元件难于完成的性能，氮气弹簧做为新型弱性功能部件也就应运而生。它能够弥补上述不足，简化模具设计、制造、方便模具调整;它可以作为独立部件，安装在模具中使用，也可以设计成一种氧气弹簧系统，做为模具的一部分，参加工作，可以在系统中很方便实现弹压力恒定和延时动作，是一种具有柔性性能的弹性部件。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广泛，它的出现迎合了时代的要求，显然，这项技术的发展如今正是方兴未艾。