在冷沖壓模具設(shè)計中選用氮氣彈簧時應(yīng)考慮的以下四個問題 !
(1)穩(wěn)定性
氮氣彈簧無論在安裝時或是工作時都需要相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性和靠性,正因為它的彈壓力相當(dāng)大,一個氮氣彈簧在不大的體積內(nèi),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(fù)不斷的進(jìn)行,因此,保持其工作的穩(wěn)定性就相當(dāng)?shù)闹匾0惭b緊固時,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(yùn)動而不斷的相對運(yùn)動,只有牢固的連接才能保證氮氣彈簧正常、穩(wěn)定的工作。因此往往設(shè)計安裝氮氣彈簧時,或在缸體或在柱塞開設(shè)有一定深度的安裝沉孔,以確保其正位,避免發(fā)生斜偏。
(2)氮氣彈簧特性曲線的選擇
對于各種不同的沖壓工藝,都有不同的工藝要求,選擇采用氮氣彈簧技術(shù)時,要適應(yīng)其工藝需要,例如在整個工作行程中要求壓彈力基本保持恒定,這一點應(yīng)當(dāng)說僅僅對于拉延邊作用而言,對于其他的工藝,就未必都要求彈壓力基本恒定了,壓彈力的恒定與否,影響不是很大。但從經(jīng)濟(jì)角度說,就有比較大的影響,因為各個工廠生產(chǎn)的氮氣彈簧價格,是與其性能相關(guān)的,同樣的壓彈力,采用力量恒定的氮氣彈簧要比力量不恒定的貴,同一規(guī)格的氮氣彈簧行程越長越貴。因此,要根據(jù)不同的工藝要求,選擇不同的氮氣彈簧特性曲線,從而獲得佳的性價和好的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)避免沖擊
應(yīng)當(dāng)說氮氣彈簧的工作性質(zhì)是屬于柔性范疇,在模具工作過程中,開啟和閉合都應(yīng)當(dāng)是比較平順,不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象,為了達(dá)到這個目的,對于采用獨立式氮氣彈簧,設(shè)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(yīng)是很高的,零件一經(jīng)接觸氮氣彈簧柱塞桿就可以產(chǎn)生彈壓力,根本不需要有預(yù)緊的過程,那么隨著壓力機(jī)滑塊的上、下運(yùn)動,氮氣彈簧開啟(膨脹)和閉合(壓縮)響應(yīng)是很快的,如果設(shè)計不當(dāng),尤其是在小噸位壓力機(jī)上使用氮氣彈簧,就有可能出現(xiàn)氮氣彈簧推動滑動塊回程的現(xiàn)象,破壞了曲柄壓力機(jī)滑塊運(yùn)動的曲線,導(dǎo)致出現(xiàn)震動沖擊現(xiàn)象。因此,應(yīng)當(dāng)盡量避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
(4)彈壓力平衡
在模具設(shè)計中彈壓力的傳遞應(yīng)當(dāng)保持平衡,選擇應(yīng)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(zhì)量。從氮氣彈簧的使用得知,氮氣彈簧是同零件直接發(fā)生接觸,都是通過設(shè)計的頂件板、頂件塊、牙邊圈、斜槭塊等模具零件將彈壓力傳遞給模具工作零件,那么頂板件等模具工作零件的運(yùn)動平衡與否,力系的布置有關(guān);另一方面頂板件也是起到傳遞力量給氮氣彈簧的作用,因此為了避免產(chǎn)生氮氣彈簧偏載,提高氮氣彈簧的偏載承受力,保證氮氣彈簧的使用壽命,應(yīng)采用氮氣彈簧壓力系中心與沖壓力中心相重合的設(shè)計方法。
氮氣彈簧一種以高壓氮氣為工作介質(zhì)的新型彈性組件,它體積小、彈力大、行程長、工作平穩(wěn),制造精密,使用壽命長(一百萬次),彈力曲線平緩,以及不需要預(yù)緊等等,它具有金屬彈簧、橡膠和氣墊等常規(guī)彈性組件難于完成的工作,簡化模具設(shè)計和制造,方便模具安裝和調(diào)整,延長模具的使用壽命,確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,也可以設(shè)計成一種氮氣彈簧系統(tǒng),作為模具的一部分參加工作,可以在系統(tǒng)中很方便實現(xiàn)壓力恒定和延時動作,是一種具有柔性性能的新一代的理想的彈性部件。