影響模具制作最大的彈性元素氮氣彈簧
影響現(xiàn)代模具制造水平的元素主要有模具的工藝設(shè)計、模具制造的設(shè)備、模具配件的標(biāo)準(zhǔn)化和通用化、模具設(shè)計工程師的技能。彈性元素在模具制造中主要有幾個方面的發(fā)展趨勢，即更加追求高效率，高精度，以及良好的經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)品的靈活性，可組合性。線圈彈簧，聚氨脂彈簧均不能滿足上述要求。米奇(“Mickey”國際稱呼)氮氣彈簧制造技術(shù)，創(chuàng)制出世界一流的氮氣彈簧，比普通氮氣彈簧高出40％一50%的壽命和精度。它的性價比超高的。
彈性功能的強大是氮氣彈簧功能的主要體現(xiàn)。氮氣彈簧的原理是通過將高壓氮氣密封在固定的容器內(nèi)，外力（要壓縮往復(fù)運動達(dá)到生產(chǎn)產(chǎn)品的效果）將氮氣壓縮，外力慢慢去掉時會靠高壓氮氣膨脹從而獲得彈壓力。在發(fā)達(dá)國家的工業(yè)里，氮氣彈簧已經(jīng)是普遍應(yīng)用，在我國，這幾年，因為氮氣彈簧的彈性元素強大也開始普遍應(yīng)用。因為氮氣彈簧可以提高模具壽命，簡化模具設(shè)計。而米奇作為國內(nèi)頂級氮氣彈簧，早已在各項技術(shù)趕超西方先進(jìn)技術(shù)。
隨著工業(yè)對模具需求量的增大，氮氣彈簧名正言順的大規(guī)模取代常規(guī)彈性元件的趨勢越來越明顯。常規(guī)彈性元素的缺陷有：壽命太短增加模具其他配套設(shè)施的成本；占用模具模具制造空間增加模具制造成本；談壓力變化不恒定，減少產(chǎn)品成型的合格率；彈壓力不夠大不能制造高要求的模具成品。除了在模具行業(yè)，氮氣彈簧在注塑、汽車、電子和儀表等行業(yè)也在不斷的擴(kuò)展它的使用范圍。
氮氣缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，密封技術(shù)是氮氣彈簧質(zhì)量評定的關(guān)鍵技術(shù)。目前，氮氣彈簧制造技術(shù)以米奇氮氣彈簧最為領(lǐng)先，全球銷量領(lǐng)先，比一般氮氣彈簧高出50％的壽命，可達(dá)到每年100萬次的彈壓．氮氣彈簧的制造是一種綜合各項技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)品。長期密封高壓氣體要比液體密封困難得多，這其中有密封的結(jié)構(gòu)形式，靜密封與動密封的路徑、形式，缸壁的制造精密、表面粗糙度、表面處理技術(shù)、密封材料的選擇，密封可靠性與壽命等。氮氣彈簧的特點是在較小的中間中，可以產(chǎn)生較大的初始彈壓力，不需要預(yù)緊，傳力模塊一開始與氮氣彈簧柱塞接觸就具有彈壓力。一個氮氣彈簧可以代替多個背通彈簧，對于工作行程相同的模具，采用氮氣彈簧的模具高度要比采用普通彈簧的模具高度小很多：彈壓力在整個行程中，可以基本保持恒定：根據(jù)不同的冷沖壓工序要求，其彈壓力的大小，受力點位置可以隨時準(zhǔn)確、方便的調(diào)節(jié)，在模具設(shè)計和調(diào)試中，可以很方便實現(xiàn)彈壓力和平衡，簡化模具壓力、卸料等結(jié)構(gòu)，簡化模具設(shè)計，縮短模具制造周期：提高沖壓件質(zhì)量，保證沖制件質(zhì)量穩(wěn)定，縮短在壓力機上更換模具時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，壓模精確度高，使用壽命長、安全、可靠，安裝和維修簡單、可靠、方便．
決定氮氣彈簧性能的包括氮氣彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計和氮氣彈簧的密封技術(shù)最關(guān)鍵。目前，氮氣彈簧制造技術(shù)以米奇氮氣彈簧最為領(lǐng)先，全球銷量領(lǐng)先，比一般氮氣彈簧高出50％的壽命，可達(dá)到每年100萬次的彈壓．長期密封高壓氣體要比液體密封困難得多，這其中有密封的結(jié)構(gòu)形式，靜密封與動密封的路徑、形式，缸壁的制造精密、表面粗糙度、表面處理技術(shù)、密封材料的選擇，密封可靠性與壽命等。氮氣彈簧的特點是在較小的中間中，可以產(chǎn)生較大的初始彈壓力，不需要預(yù)緊，傳力模塊一開始與氮氣彈簧柱塞接觸就具有彈壓力。一個氮氣彈簧可以代替多個背通彈簧，對于工作行程相同的模具，采用氮氣彈簧的模具高度要比采用普通彈簧的模具高度小很多：彈壓力在整個行程中，可以基本保持恒定：根據(jù)不同的冷沖壓工序要求，其彈壓力的大小，受力點位置可以隨時準(zhǔn)確、方便的調(diào)節(jié)，在模具設(shè)計和調(diào)試中，可以很方便實現(xiàn)彈壓力和平衡，簡化模具壓力、卸料等結(jié)構(gòu)，簡化模具設(shè)計，縮短模具制造周期：提高沖壓件質(zhì)量，保證沖制件質(zhì)量穩(wěn)定，縮短在壓力機上更換模具時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，壓模精確度高，使用壽命長、安全、可靠，安裝和維修簡單、可靠、方便．
在模具設(shè)計中選擇應(yīng)用氮氣彈簧應(yīng)注意的第一個碰到的問題就是彈壓力的選擇，選擇什么形式的氮氣彈簧，選擇多大力量的氮氣彈簧來滿足沖壓工藝的要求，解決這樣的問題，通常需要考慮氮氣彈簧彈壓力大?。旱獨鈴椈傻臄?shù)量；氮氣彈簧的增壓比。氮氣彈簧的行程應(yīng)滿足沖壓工藝的要求，不同的沖壓工序，要求的行程大小都不一樣。沖裁分離工序，要求彈壓力大，行程?。豪庸ば蛞话阋笮谐瘫容^大，作為壓邊力功能的氮氣彈簧，要求其特性曲線比較干緩，在拉延過程中，壓邊力基本上變化不大，也就是彈壓力基本保持恒定：對于頂出、卸件，那就要求有足夠的力量和行程：在彎曲和翻邊工藝中，通常都要求起始力大，以便能壓住工件，防止工件在彎曲過程中產(chǎn)生側(cè)滑或移動，一般說來行程也要求比較大。不論哪一種情況，氮氣彈簧的總高度不要太高，以避免發(fā)生不穩(wěn)定的現(xiàn)象，避免氮氣彈簧在模具上安裝時，結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，增加工裝費用，如果將氮氣彈簧安裝在上模內(nèi)，無論是頂件扳或是壓邊圈，都必須留有間隙，以確保氮氣彈簧平穩(wěn)地工作,為了安全起見，避免意外的情況發(fā)生，米奇氮氣彈簧建議設(shè)計人員在選用氮氣彈簧時還應(yīng)考慮加大安全行程(一般安全行程應(yīng)為活塞柱行程的10％)，從而保證氮氣長久正常地工作。除此以外，還應(yīng)注意氮氣彈簧結(jié)構(gòu)形式的選擇，以米奇氮氣彈簧為例就可分為獨立式氮氣彈簧、氮氣彈簧座板式、管路連接式等幾種。這些基本的結(jié)構(gòu)形式都有各自的特點和一定的應(yīng)用范圍，需要根據(jù)零件的沖壓工藝要求、模具的結(jié)構(gòu)形式、使用設(shè)備、工作環(huán)境、工作條件，模具的成本和調(diào)整維修方便等因素，綜合考慮選擇．另外，在冷沖壓模具設(shè)計中也要針對不同的要求選擇氮氣彈簧。同樣的彈壓力，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，從而獲得最佳的性價和最好的經(jīng)濟(jì)效益。
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Mickey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、壓邊圈、斜楔塊等模具零件將彈壓力傳遞給模具工作零件，那么頂件板等模具工作零件的運動平衡與否．與力系的布置有關(guān)：另一方面頂件板也是起到傳遞力量給氮氣彈簧的作用，因此為了避免產(chǎn)牛氮氣彈簧偏載，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。
氮氣彈簧無論在安裝時或是作時都需要相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，正因為它的彈壓力很大，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?，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動而不斷的相對運動，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，或柱缸體或在柱塞開設(shè)有一定深度的安裝沉孔，以確保其正位，避免發(fā)生偏斜。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，開啟與閉合都應(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，氮氣彈簧的頻率相對來說是很高的，產(chǎn)品一經(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，那么隨著壓力機滑塊的上、下運動，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上使用氮氣彈簧，就有可能會出現(xiàn)氦氣彈簧推動滑動塊回程的現(xiàn)象，破壞了曲柄壓力機滑塊運動的曲線，導(dǎo)致出現(xiàn)震動沖擊現(xiàn)象,因此，正當(dāng)盡量避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。 全世界模具制造都朝著精密，復(fù)雜．高效，長壽命的方向迅速發(fā)展，希望國內(nèi)的模具制造商能夠充分利用國外先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，做出屬于我們自己的世界—流模具
