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冲压模具中安徽氮气弹簧的合理应用

来源:http://anhui.hfjgmy.com/news126000.html发布时间:2019-8-30 3:00:00

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冲压模具中合肥安徽氮气弹簧的合理应用



  随着我国汽车工业的快速发展,我国已经成为世界上最大的汽车制造和汽车销售国家。由于汽车产业的快速扩张也带动了汽车模具的快速发展,不断涌现的新车型迫使模具企业不断提升自己企业的设计与制造等相关技术。只有不断地在模具设计中采用高新技术,在制造中提高效率和质量,才能满足汽车制造商的要求。以下结合我公司在实际设计中的应用,浅谈一下安徽氮气弹簧在冲压模具中的合理利用。


  安徽氮气弹簧顾名思义也是弹簧的一种。在汽车模具设计过程中,需要大量的弹性元件。如常规弹簧、聚氨酯、橡皮以及机床本身的气垫等。这些弹性元件在各个工业领域都被广泛应用,解决了各种弹性储能及冲压件卸料的问题。在汽车模具工业中,更是被大量使用。


  这些年来,汽车模具工业技术和模具制造水平有了很大的发展和提高。汽车改型的加快,对模具的需求量也越来越大,模具朝着精密、复杂、高效及长寿命的方向迅速发展。


  原有的常规弹性元件存在一定的缺点,不能满足这种形势的需要,不能理想地解决冲压工艺中的要求。这种情况往往会影响到冲压件的质量,使模具结构设计变得比较复杂,影响了模具在压力机上更换的时间。同时,常规弹性元件占有模具空间太大,有时为了解决冲裁力的问题,而增大模具外形尺寸,无形中增大了模具制造的成本。另外一个问题就是,弹性元件如果断裂,更换起来就比较费时费力,这样必然降低了模具的使用效率,降低了生产力。


  模具用氮气弹簧是一种以高压氮气为工作介质的新型弹性组件。其工作过程可以近似的认为是等温膨胀和压缩过程。氮气弹簧的结构一般可分为活塞式和柱塞式两大类型,采用单腔或复腔的气室结构,气室设计上多为背压式结构。主要工作介质为高压氮气,密封在管路当中,不仅要很好地长期密封,并要在高压力下循环工作,这是一项综合性的技术。特点是体积小、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。并可以轻松地完成金属弹簧、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等。


  接合我公司在模具设计中的应用,与大家共同探讨一下氮气弹簧在冲压模具中应用的优点。在某汽车公司车轮项目中,有一个直径为400mm的轮辐冲压件。在设计过程中,设计人员就遇到这样的难题。根据公式计算下来的冲裁力,需要普通重载弹簧30多根,可是受使用设备及模具外形尺寸的限制,没有足够的空间来布置如此多的弹簧。最终,我们在此模具中采用氮气弹簧。使模具结构及外形尺寸大大简化,结构如附图所示。


  在此模具设计中,选用了6根氮气弹簧。首先,从冲裁力的角度考虑,应先保证有足够的力量。其次,要考虑弹性元件在冲压过程中弹压力平衡传递的问题。从冲压工艺方面考虑,要提高冲压零件的质量一致性,提高模具使用寿命及减少模具其他零部件的磨损率,都必须考虑冲裁力的平衡问题。最后,力求使氮气弹簧压力系中心与冲压力中心重合。基于以上问题的考虑,最终选用6根氮气弹簧,均匀布置于压料芯之上,通过盖板固定于上模座。这样既减小了模具外形尺寸,又便于以后如果出现弹性元件失效后的维修。上模随机床滑块的运动不断进行相对运动,为了保证氮气弹簧工作的稳定性,钳工在装配时,必须保证氮气弹簧与盖板、盖板与上模座牢固并可靠连接。


  加工装配完成后,在试模过程中,又出现了新的问题。由于氮气弹簧力量较大,使模具压料芯断裂。起初分析是否是压料芯材料的问题,后经材料分析排除了材料方面的原因。经工程人员及钳工的分析,决定在压料芯上加装橡胶来均匀力量,最终将此问题彻底解决。模具交付后,再没有出现此类问题。


  经过近几年在模具设计中的合理使用,我们也总结出了一些小的经验:?落料工序,要求弹压力大、行程小。拉延工序一般要求行程比较大,在拉延过程中,弹压力基本保持恒定。这就要选择特性曲线比较平缓的氮气弹簧。对于顶出、卸件工序,要求有足够的力量和行程。?在弯曲和翻边工序中,通常都要求初始力大,以便能压住工件,防止工件在弯曲和翻边过程中产生侧滑或移动,一般说来行程也要求比较大。?不论在哪一种情况下选用,氮气弹簧的总高度不要太高,以避免发生不稳定的现象。如果将氮气弹簧安装在上模内,无论是顶件板还是压边芯,都必须留有间隙,以确保氮气弹簧平稳地工作。


  在选择氮气弹簧的过程中,行程和力量是最关键的。行程应满足冲压工艺的要求,不同的冲压工序,要求的行程大小是不一样的。目前,我们在设计过程中,为了安全一般要求氮气弹簧的行程要比实际使用的行程大2~3mm。来保证氮气弹簧的安全性及使用寿命。当然,在模具设计中,各种弹性元件同时使用的例子也不在少数。只有充分合理的搭配使用,才能发挥各自特有的功效,共同提高模具使用寿命,更好地提高冲压件的质量。

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