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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   1 k  k' c7 j$ j7 h
一、国内外氮气弹簧发展概况  ; @/ _( S$ f! t8 c/ L
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
/ C& y2 F' o7 Y$ e3 i: G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 [( B* N# Z; {7 N+ C* {
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
: ?8 ^$ u$ B/ M; P称氮气缸弹压装置, 简称氮气弹簧(“ Nitrogen Cylinder” 、( [: i  G0 E: W: k; C& \
“ GasSpring” )。 - c6 G/ V( B( z1 ?
 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
- W/ B' a/ i( Y+ T8 G& [# O. J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
3 ]6 U" }, J: k$ U的作用。
  u+ `0 Y! G% F+ T: W7 t  t5 ?( X — 在模具工业中,一直大量使用着弹性元件。这些年来,模具技
9 \5 v3 F( z2 h2 L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5 I- f7 H$ f0 Y
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6 D) z( @+ h6 a$ W' _
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,
1 a) S% E0 n) S) v7 L" e9 f0 F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
' I- O' ]  N1 I% W3 k  k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
- z0 B& z4 y5 b% p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( b* i! ^& _; b4 E, v& ]; A
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1 D. n4 d. Q2 M7 Z  G
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" X* N/ F1 x; Q1 |1 D- |/ h7 }" ^% f
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
  I% g0 Q: Q/ k  s4 m( ?. l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5 p9 E6 Y5 t4 _% @) @( J3 }# d
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
" C2 o* `) {! O6 `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% {! u9 d. R9 N, ~- c/ l3 w8 ?
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$ s8 c' |" G1 k6 {0 |6 a1 j
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8 q4 }% x9 {* D$ A/ W/ C
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。; l7 X. \7 k4 _! Y/ y5 e) k
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  G# p0 V/ w6 t; s1 y) Y
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 8 l4 U+ i3 y. o! B" _9 V) S
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
" x) H! ~4 K% u$ b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
3 Y8 Z- [9 a2 h) l6 u0 v5 c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$ f1 h& s0 \$ H5 Q) F
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
# h/ P0 {% X, @5 J6 k: U; W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* i  R* n$ q, I  `
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
# |4 Z* y5 I# v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; a& `- O3 R. @. q' O3 I
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5 H' J* ], o2 q  ^! E: @* D
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,
- {8 u2 {; F6 k# t+ Z  c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
% E# h7 R+ M/ `3 F& i, {3 @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
9 u: K2 V1 j* H" v) b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。; I1 y/ U/ R  L0 G4 r# R1 c
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& T9 I# r  Y7 n2 t, F4 M2 D  F
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/ s1 X# e9 n3 @3 M  ^7 o
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, ! e8 b6 B  ~$ T! T
这项技术的发展如今正是方兴未艾。  ) s  ]. l* G. F8 d- V# }
二、氮气弹簧的设计原理、基本参数和特性 
& ?- c$ f1 }" N7 d% C- |/ v1 h& k+ N1、氮气弹簧设计原理  2 k9 {* i$ a; e7 q) @/ o4 D
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
! ^# q3 ~4 ?+ M/ P1 M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: S4 G1 d' P3 Z3 i/ k' H$ I
(Boyle-Mariotte)气体状态方程。 
  W9 S$ x6 P# f# t( _+ M5 pPV/T=C, P1×V1=P2×V2  
, F( Z2 Q* S, S4 |) l4 K应当说明, 除了理论计算之外, 氮气缸的结构设计、密封技术- ?  ^7 Q& `- C9 K8 f* L
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
5 ~/ f1 w( x! n3 j/ P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
) U; l: v! z5 d' s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( ~) V# W- Y$ Z* B
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、" _1 l8 H5 t1 M+ G  l; W
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
! }0 J9 `: K& F9 A. v* ?, o# U$ {) j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
! l* g; q. D1 {/ K
3 $ [8 T4 i+ E" ^, K
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, ! [; P+ c- d3 t% X
氮气弹簧又是一种综合各项新技术应用的产品。  ! S+ j% ]; U* E; Z
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$ q" P5 M; ]' \$ }/ S" D
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/ {" N! A& Y8 R( `/ M
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
/ S. Y8 h5 ^6 G+ w' f; c0 J6 ^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, " \& D% p, d! n. H
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
* O, i- o' a6 |) g7 P9 Y* |! L5 H面处理技术、密封材料的选择、密封可靠性与寿命等。 
/ |; l: p: [" h2、氮气弹簧基本性能参数 
2 x3 D' d3 _5 [5 s' F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! [/ I  y4 y' ]0 i' m4 v' |" ?$ {
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3 U9 J; O# t! O
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: - {; |% g7 @, o8 |- M5 `/ t+ i
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/
& L. V7 x! W* g4 s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
! Y: q* Y- f  S8 C下氮气弹簧的性能参数可以确定为以下几项内容:  
4 [# P8 _( \  S9 j4 A(1)充气额定压力巴 
/ n* ^9 _- l# D$ n( K9 a2 O/ D! g(2)额定初始弹压力牛顿 
' M# M( \4 Q9 h, g+ U! K' f(3)有效工作行程毫米  3 y3 u- ]6 q) r/ y
(4)一次充气寿命米或次  ! w* T. @/ _+ M8 p
(5)特性曲线与增压比  - Q, J1 Y- C* @# u; q$ a1 o
(6)工作环境温度摄氏度  & L0 w& w; f" f# B
(7)外观颜色 
9 M" D/ Y' i- u9 A$ J(8)结构形式和最大偏载角 
$ @4 K9 b: {5 U3、氮气弹簧的特点 
! |0 B# E  ]7 `. h氮气弹簧的特点可归纳为以下几方面:   & S  C8 t+ w* N0 H; g3 ~
(1)在较小的空间中, 可以产生较大的初始弹压力, 不需要预
2 P5 y8 {0 z8 d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
: V4 [* @3 \; b' E+ S4 d2 m* K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
, v5 r) l7 f4 T# u; t. m5 E模具高度要比采用弹簧的模具高度小很多;  
/ o4 M% k3 q0 `/ ]5 C& G) |4 `
4 8 l. T9 Y9 M- ?- \. K2 ?
(2)弹压力在整个行程中, 可以基本保持恒定;  
( c! B9 J: {% g) i8 {(3)根据不同的冷冲压工序要求, 其弹压力的大小、受力点的' Z* j$ F! h# R0 c
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
/ s( H3 O0 h' S$ Z  s2 B方便实现弹压力的平衡;  
! ^- w( `. b+ I" ?5 o) s5 {" e! n(4)简化模具压力、卸料等结构, 简化模具设计, 缩短模具制: X. ]: z; |& r5 U6 N5 {4 G" K
造周期;  
1 J3 q/ D- C# d: `(5)提高冲压件质量, 保证冲制件质量稳定, 缩短在压力机上, V  ]: c9 `) N4 \# @
更换模具时间, 提高劳动生产率, 降低成本;  
  k  ~- N' c2 h; @/ J& c3 X(6)使用寿命长、安全、可靠,安装和维修简单、可靠、方便;
' k% y) O2 q' l0 e# `5 o: A/ B(7)适用于作为不需要外加动力源的气垫装置。 
6 l% k1 u0 ~6 p三、在模具设计中选择应用氮气弹簧 
4 m7 W$ N" v: q2 k- G$ [, c9 {1、氮气弹簧弹压力的选择  ! d) u  }& U+ J9 V" P
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3 H, |1 L# K/ Y1 T( H7 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; g* L& Z" k& H% p; m3 S& }. B, H
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
- W/ t2 C' ~$ ~1 _# \; u( Q# E方面的问题:   4 F2 I1 h4 t  H: n
(1)氮气弹簧弹压力大小。 
+ O% y1 |, e- q6 t' q(2)氮气弹簧的数量。   ~( g' O" t/ @( @5 _. f& h+ r
 (3)氮气弹簧的增压比。  ) t! r/ S+ B( [! T, r
2、氮气弹簧行程选择 氮气弹簧的行程应满足冲压工艺的要# C/ Y1 x: w* k# N8 T
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
' D3 }0 f% O/ S7 o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* X6 l) J5 X" e0 x
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,
9 F( e6 `* ?- ^5 L* I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
3 V9 [% ]$ S0 l5 c# v1 K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
  T. N1 O+ Z' h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
" ^+ u  T: c- B2 S% V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' L. z- {2 I* H2 r$ q& u2 X2 G
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
8 T, Z$ I* d2 L$ b; N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,

* W" y  c7 I, W: ~5
& J, I0 n7 D0 P) A+ f" C; F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
; E5 i/ ~, N$ F% l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8 Q7 @3 l/ l* ~, H- G
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。- b9 a; q& Z) V
  9 m: L& Z1 e1 b
3、氮气弹簧结构形式的选择  , n2 F5 F) J6 w, g& g1 ~3 ]% ~
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  ?, B! p, r0 I3 V
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
* H6 r6 x: g2 R) G# `8 Z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
, R' u3 C& z% k, s' |, r# _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、7 x0 Y* h6 ^2 o/ E3 F; `
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( `3 s) l0 n4 O3 v4 r
选择。  # W+ I2 I! b; q' p
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  . \7 Z0 g$ X0 A4 U4 n
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
1 }: z6 c! O6 Y! q- ?2 M) |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。 % }; z  o! c, q9 q$ s
 (1)氮气弹簧特性曲线的选择  ; C) V! n+ m$ m- P9 v* c
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
: L2 V# T! w' H/ d- V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
; N$ z! G  T; o7 w4 V7 r: Y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' k5 ^5 \2 c  x! m2 s
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
3 X' g0 E3 y9 O/ d6 H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
/ ]8 H! a2 e8 `5 K- ?! `2 E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' b( o7 D2 e; \5 _. S
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
2 x! n$ N% Q5 F6 g- ?* B( C0 }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$ e. u+ J7 S: N" Z1 Q& w1 p# U5 z4 w
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9 e- W' S5 B  ?
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。
6 a8 V3 ^, K) P) o0 L; ?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% O. j; b4 o' o" {- Q
获得最佳的性价和最好的经济效益。  ) V4 O) i' o8 `8 w+ R
(2)弹压力平衡 在模具设计中弹压力的传递应当保持平衡, 7 ~8 z/ `- {' P9 t  |
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
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  X3 U4 S: i/ a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
" }; Y. d7 v4 X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8 E& Q+ ?  K9 L! m/ C  `  H
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
" F' ]; S/ |$ f- X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
: ^: M! Q! g  c9 }! F+ O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
3 b/ m/ V2 L2 F# I1 [: H3 \5 I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' v, o# O! D1 w3 F) 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
, A1 Z4 u3 B& O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
. B9 i4 ?7 I# X5 |法。  ' w  R6 }6 k) {, j2 ~! c9 t1 R
(3)稳定性 氮气弹簧无论在安装时或是工作时, 都需要相当" w6 T) [# l! {% }0 p# v/ u  I
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* `5 ?7 |' {+ P9 c& y
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" `& h( S. v- H$ J& ?" V  p' d# c
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
( m; m2 d, E/ e* Q% S3 Q/ u# Q: Z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5 F) N( Y. e/ J8 T7 l: G
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# ^6 k% T6 y- n# ?
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* d& K2 O; k3 _5 I, ^: m1 P
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
, m7 ^% ~8 M( M2 ?7 W装沉孔, 以确保其正位, 避免发生偏斜。  8 n2 }  a5 ]! x4 o" D# \: |2 v
(4)避免冲击 应当说氮气弹簧的工作性质是属于柔性范畴,
" v( L+ }3 }5 u5 f- Z' J5 Y! a% X7 j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
) t% [0 L; g/ k) S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
+ X# R# Y) S" T) g* y: H; \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
* z* k" E" `/ j( J3 O' W: t1 c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
. y9 C1 [/ M4 h' q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% y. |; R7 H+ w$ @) d7 b- z6 m) w
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
0 H* w3 f7 E0 |2 D1 e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9 a0 {/ [! G* f7 L4 D, @0 p
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
6 P2 ^' q9 \' J" }- p4 q2 q免出现这种现象。  0 N% C& U4 v) ?7 x& V
四、氮气弹簧应用实例 
$ s% `$ X  u" S7 z' {" x2 Q/ u
+ @: Z8 j& S" x7 8 v$ L- Z" ^& q) ~2 W
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
8 C6 Z1 }8 Q' D+ \( P8 Y+ A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
1 c! }% r, V, G1 {$ |: }" l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
6 |+ X1 ?# k' K  M4 K+ ^1 U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4 P2 _/ r  I  }3 {
展。 & d  L8 d/ i6 @7 A7 m% g
1.汽车工业 北京吉普车公司和上海大众汽车公司等从日本、
2 P# m$ R6 r) L5 Q$ C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
/ K4 o- c5 S4 V: D想, 至今仍在正常使用。 
2 }& o9 u- C$ U% j  s  w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
- i* _: l7 S* J& x) }2 p# D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
) X9 K9 ]! @; A' g" ~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
# Q8 M2 n+ p. T3 b$ m& ^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: l1 C; E. n4 R" x& n2 V
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,
" D) o) p( Q8 f8 n! \$ M6 `) q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+ P0 e/ U9 W! ~
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, 1 m  I2 {) e9 X" b$ U1 G2 c
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* f* ?/ y7 C7 l- Y$ P2 ]
行设计的模具氮气弹簧系统是可行的。 
9 O( ]$ Y* y+ ^, p3 b2.电子工业 微电机在电子工业中应用非常广泛, 微电机外壳. X5 b7 d" E7 Z. R4 }
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
! r4 v0 _0 S) B# z% y7 Y2 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,
& c, f, L* J5 l7 m7 x2 S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# ]) d# x/ x2 Z) s% n. e
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: B6 c& i: E0 A. e
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。* c6 g- Q" I& i
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 , & ^- z7 a8 B4 X/ N0 x( 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8 Q! |4 h; H# ^- n3 H
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7 Q+ i/ Q6 q) K  U5 f  |
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, ?' B, n  \+ G/ L4 u
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
# y" M$ E' i4 S# ^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; B/ V  I) q) l" P- u% H- Z' X

# u( i' H# V5 h% n! \8
5 A' D, u- Z( n) }( T  t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! d- B, s+ `" O: j
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2 M4 \- O; k) l! E6 i) k/ g0 H  z8 u- \
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
7 u$ p# ?, O- e# {; Y2 h, o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. k# ]2 O& A) R/ G' B+ r$ [
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2 g' a  h4 e' [0 ]
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, h: q- C2 n( g0 j2 M5 N
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
6 h' H+ P, X' l6 i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. p1 F/ c$ }' B4 m1 k, U6 Z
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
4 x2 d1 z( w' k持了拉延件的高度和质量, 取得非常满意的效果。 
- k  {7 a# ?( Z7 h1 o" m7 D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' M; Z5 K8 [7 Y6 _4 C' |* s2 \
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0 o, [7 {) ?" B$ f6 e4 S
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,
% B7 n; p6 H4 C# f4 |7 O9 b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
3 U$ J* ^# P$ Y+ P高了好几倍。  3 a# }$ I( O: m- ~: E" {& C
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。* p$ Z8 h$ R8 u& {: D5 F  w
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% J- J4 o8 B, i3 e
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
  c1 `& S  n1 W5 E+ ^: v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7 Q# E4 d, L. n3 Q5 B1 q9 P: w
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+ z- Y1 T# z( F5 Z4 T+ w) k1 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# I- @, W% N" x3 G( @
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
% U& h% ~/ p! \) H0 l. l3 x' w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
# H! L7 \3 Z; B% Y. Z7 i! S, l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, q! p! k& V+ f, n' {& b; G
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1 p" M, A8 n- ]4 g& c6 J5 i/ F
比较简单。 
3 V8 H& R, z2 J2 e. p; P4.轻工、五金工业  7 }+ Z5 k# I% g! w8 g+ G3 Q( U
在轻工、五金这个行业中, 较多工厂由于受冲压设备的限制,
8 i8 V" |; s4 P. b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
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# r( I# x! ~- A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3 E4 U, ?  ?: P7 m# g* u
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9 f" m: {3 t! A8 r
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
0 \% g4 j4 z3 z5 g& j0 ~" O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, / s# o1 Z6 G* G
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
+ M  c5 B) t* @$ h0 D  b" t: p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
7 t1 T$ Y$ l9 ~- ~8 p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1 V% b0 b3 N  N, j
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4 I6 r. @' }# R& ^. J$ y
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  r. `/ ]/ d  n6 E
形, 零件的质量非常好, 产品质量稳定。  3 |( Y8 q: ^& _! w- F  w! ~) f8 o/ U0 \
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
' `' s( J8 [! @" y- v+ P/ i" m. [0 o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
: W4 }3 K) y8 g" A, F: S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' n+ C1 v* [( o2 R6 r% v
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
! Q+ f4 X& B: q* A7 L5 A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,
( L: l2 k  U. d7 L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
1 e% b8 p) w+ s0 O0 ]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
: l0 Y& X/ e" w3 ^# t) u; H继续使用。  
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