氮氣彈簧

模具專用氮氣彈簧（簡稱沖模氮氣彈簧或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。

基本介紹

• 中文名：氮氣彈簧
• 外文名：GAS SPRING
• 特點：體積小、彈力大
• 別名：沖模氮氣彈簧
• 組成：金屬彈簧、橡膠和氣墊

怎樣選擇氮氣彈簧

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：目前套用最廣泛的是獨立式氮氣彈簧，它所占的模具空間比較小，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，不需要任何附屬檔案。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,管路連線式：管路連線式一般都套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
氣彈簧連線一起，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：

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。

ISO國際標準型

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。

結構緊湊型

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，但是活塞桿直徑一樣，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。

超緊湊型

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。

特瘦結構型

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線。

3、強力X 系列：這是世界上柱塞桿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線。

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線。

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；同時常規彈性元件占有的模具空間太大，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。對於集型沖頭的沖裁工藝，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；它所占有的空間比較大；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桿位置的限制，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套用，也可以套用到其他工業領域，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。