模具用氮氣彈簧

2022-01-18 霞客一角

模具彈簧,適用於五金衝壓模、衝床模、塑膠模、壓鑄模或其它起到復位作用的都可選用。

氮氣彈簧,HASCO GAS SPRING,指模具專用氮氣彈簧,也簡稱衝模氮氣彈簧或氮氣缸或氮缸,是一種以高壓氮氣為工作介質的新型彈性組件,它體積小、彈力大、行程長、工作平穩,製造精密,使用壽命長(一百萬次),彈力曲線平緩,以及不需要預緊等等,它具有金屬彈簧、橡膠和氣墊等常規彈性組件難於完成的工作,簡化模具設計和製造,方便模具安裝和調整,延長模具的使用壽命,確保產品質量的穩定,也可以設計成一種氮氣彈簧系統,作為模具的一部分參加工作,可以在系統中很方便實現壓力恆定和延時動作,是一種具有柔性性能的新一代的最理想的彈性部件。

在模具設計中選擇氮氣彈簧應該注意的問題:    
1,選擇什麼形式的氮氣彈簧來滿足衝壓工藝的要求?解決這樣的問題通常需要考慮氮氣彈簧彈壓力大小、行程、氮氣彈簧的數量、氮氣彈簧的增壓比。
A,彈壓力的選擇:根據計算所得的衝壓力來選擇氮氣彈簧的數量、型號、每個氮氣彈簧的彈壓力。一般來說,應根據計算所得的衝壓力,加上15%-20%的增加量來選擇氮氣彈簧的彈壓力,更加符合實際情況。
因為第一,當模具磨損後,會出現間隙變化。刃口變鈍等工藝參數的變化,模具厚度和模具板材變形抗力的不一致性,會引起工件變形抗力的變化,所以變形抗力在設計時應留有餘地。第二,氮氣彈簧在充氣時,高壓氣體必然會有節流損失,使彈力有所下浮。第三,氮氣彈簧的壽命很長,經過一段使用之後,高壓氮氣會有一定的漏損,造成彈壓力略有下降。
                    
B,氮氣彈簧數量的選擇:應根據成行需求,結合模具結構及著力點的為置,是模具在工作時不會出現偏載現象,同時也必須使模具調整方便。這樣,氮氣彈簧在使用中方能有足夠的壽命。
C,氮氣彈簧的增壓比的選擇:可根據氮氣彈簧的特性曲線和衝壓工藝要求來選擇,確定氮氣彈簧的型號。尤其是要求工作力平穩變化,或工作力基本恆定及初始力較大時,確定增壓比就更為重要。
D,氮氣彈簧行程的選擇:不論哪一種工藝,選擇氮氣彈簧時,我們總希望氮氣彈簧的總高度不要太高,以免發生不穩定現象及在模具上安裝時結構過於複雜,且行程越大,氮氣彈簧的價格越高,這一點對獨立式氮氣彈簧尤為重要。如因工藝需要,行程的確較大,建議採用氮氣彈簧座板系統,這樣可以減少模具高度,提高氮氣彈簧穩定性可靠性。有時為了安全,避免意外發生,在選擇氮氣彈簧時,需加大3-5mm安全行程。

2,氮氣彈簧結構形式的選擇:
                    
設計者在模具中使用氮氣彈簧時,首先需要決定其結構形式,根據需件的衝壓工藝要求針對模具的結構形式,使用設備,工作環境,工作條件,模具的成本和調整維修等因素,綜合考慮。
A,獨立式:目前應用最廣泛的是獨立式氮氣彈簧,它所佔的模具空間比較小,安放緊固方便靈活,結構形式多種多樣,一下幾種不同的安裝形式,不需要任何附件。直接安放在模具中便可使用。深受模具設計者歡迎,是當今設計者首選的設計形式。
                    
B,管路連接式:管路連接式一般都應用於在大型衝壓配件,大型覆蓋件。它採用高壓管將各個獨立氮氣彈簧連接一起,再安裝一個控制儀表,使整個系統的各個氮氣彈簧的彈壓力等同,從而使整個系統融為一體,等同於一個獨立式氮氣彈簧。從而求得了一個較大的彈壓力及彈壓力傳遞的平衡,提高了模具的壽命,保證衝壓件的質量。
            
氮氣彈簧類別
氮氣彈簧根據其基本結構大致可以分為以下四大類:
1、ISO國際標準型
ISO氮氣彈簧是氮氣彈簧中最常用的典型類型,所有技術參數均符合ISO11901氮氣彈簧國際標準和我國國標;B型氮氣彈簧同時也符合FORD-WDX3560 (福特)、GM-M-150(通用)和Renault(雷諾)等公司的氮氣彈簧標準。

2、結構緊湊型
結構緊湊型也叫J型氮氣彈簧,是氮氣彈簧其中一個系列產品,全稱叫J型結構緊湊型氮氣彈簧。J型結構緊湊型氮氣彈簧是一種深受模具設計者歡迎的類型,相比B系列氮氣彈簧有較短的缸筒基長,故總長也短,可以降低模具的設計高度,是模具專用氮氣彈簧的首選品種之一。

3、超緊湊型
是世界各氮氣彈簧中基長最短的一種型號。同時較其它類型的氮氣彈簧(除T型 特瘦結構型外)外徑小一個檔次,但是活塞杆直徑一樣,故它體小力大。C型氮氣彈簧在工作行程要求不太長時.各方面性能不亞於ISO標準型氮氣彈簧。

4、特瘦結構型
是氮氣彈簧中缸體直徑最緊湊一種,是一種活塞密封式的,外徑比超緊湊型還小。H型氮氣彈簧系列的工作行程一般不超過50mm,各方面性能都不亞於C型氮氣彈簧。

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國外品牌分類
以瑞典KALLER、美國DADCO、HYSON為基礎大體可以分為以下幾類:
1、TU 系列:也是國際標準系列:也是世界上第一種氮氣彈簧系列型號,所有尺寸都符合ISO 11910氮氣彈簧標準。
2、K 系列:在TU系列中,這是矮型氮氣彈簧,具有底部安裝螺孔和側面充氣口,並可以用此口與管路系統連接。
3、強力X 系列:這是世界上柱塞杆密封的最矮和最強彈壓力的氮氣彈簧,並具有底部安裝螺孔和側面充氣口,並可以用此口與管路系統連接。
4、強力GX 系列:這款氮氣彈簧是KALLER公司新推出型號比X系列長些,並具有底部安裝螺孔和側面充氣口,並可以用此口與管路系統連接。
5、CU 系列:是一種結構非常緊湊型的氮氣彈簧,其較小的缸體外徑,可以提供較大的彈壓力。

發展前景
在模具工業中,一直大量使用著彈性元件。這些年來,模具技術和模具製造水平有了很大的發展和提高,工業產品對模具的需求量越來越大,模具朝著精密、複雜、高效、長壽命的方向迅速發展。

但是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,不能理想地解決衝壓工藝的要求,往往影響衝壓件質量,使模具結構設計變得比較複雜,影響模具在壓力機上更換的時間;同時常規彈性元件佔有的模具空間太大,增大了模具製造的成本。例如彈簧、橡皮均存在著需要預緊,才能達到設計所要求的彈壓力,而它們的彈壓力又是隨行程加大而明顯地增大,這種彈壓力不恆定的性能,可能導致零件不能成行,對拉延壓邊是很不理想的。

對於複雜的拉延成形零件,這個矛盾就顯得特別突出,有時只好採用增加工序的辦法來解決這類問題。再如彈簧、橡皮的起始力小,這對於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,衝壓製件的質量不穩定,調整模具費時費力。對於集型衝頭的衝裁工藝,如採用彈簧或橡皮卸料,往往會遇到模具的卸料空間不夠安放彈簧或橡皮,需要加大模具空間來解決問題。科學家可以舉出不少這類例子。當前衝壓設計人員只能採用氣墊來部分彌補這些不足。

但是採用壓力機氣墊時,模具的設計、調整使用者不很方便:由於氣壓的波動和管道節流損失,氣墊所提供的力量也不是很準確;它所佔有的空間比較大;需要配備專用的壓縮空氣站,況且並非所有的壓力機均配有氣墊。在使用氣墊時,模具設計均要受氣墊頂杆位置的限制,模具安裝調試也不方便。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,這種新型彈性元件具有更加完善的性能,能代替常規彈性元件,完成常規彈性元件難於完成的性能。

氮氣彈簧做為新型弱性功能部件也就應運而生。它能夠彌補上述不足,簡化模具設計、製造、方便模具調整;它可以作為獨立部件,安裝在模具中使用,也可以設計成一種氧氣彈簧系統,做為模具的一部分,參加工作,可以在系統中很方便實現彈壓力恆定和延時動作,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地應用,也可以應用到其他工業領域,如汽車、電子、儀表等行業。由此看來,氮氣彈簧的用途相當廣泛,它的出現迎合了時代的要求,顯然,這項技術的發展如今正是方興未艾。

不久前,碰到廣東一家參展企業。原材料選用日本米奇株式會社SWOSC-VA合金鋼,50CRVA,適用不同層次客戶要求。

MCMGST系列:產品與同規格的ISO標準氮氣彈簧相比,體積要小,高長短,彈壓力大。該系列氮氣彈簧在使用中佔用空間極小,減少了氮氣彈簧的使用數量,可使模具體積縮小,該產品廣泛用於金屬衝壓、成型、汽車製造、注塑模具、機械設備等領域,可獨立使用,可聯管使用。

MCMGSZ-強力型系列:該產品是一種杆密封式的結構,外徑比超緊湊型相同而輸出的力非常大。它是設計者在周向(徑向)空間受到嚴格限制日的首選規,該產品一般獨立使用,安裝非常簡便,該產品廣泛應用於金屬衝壓、成型、汽車製造、注塑模具、機械設備等領域。

MCMGSV系列:是氮氣彈簧中彈壓力大但結構趨緊湊的類型,經過技術改進使得缸筒長度超短,在使用中佔用空間極小,可使模具體積縮小。該類型可單獨使用,也可用管路聯接多隻組成系統使用而彈壓力還可通過管路系統進行調節。該產品廣泛用於金屬衝壓、成型、汽車製造、注塑模具、機械設備等領域。

MCMGSK系列:符合IS011901標準的氮氣彈簧,可提供所有國際性汽車配件標準所需的規格,是可維修型,該類型可單獨使用,也可用管路聯接多隻組成系統使用,而且彈壓力還可通過管路系統進行調節,該產品廣泛用於金屬衝壓、成型、汽車製造、機械設備等領域。

C系列:為微小型,體積小,壓力大,工作穩定可靠,不能維修,但能再補充氣。是螺旋彈簧最好的替代產品,廣泛應用於五金模具、注塑模具、汽車製造、生產流水線、機械設備等領域。


N系列:體積更小,彈力卻增加30%。

                    

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