氮氣彈簧結構/使用/選型——資料大全

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一.模具專用氮氣彈簧
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)是種以高
壓氮氣為工作介質的新型彈性組件,它具有體積小、彈力大、行程長、工作平穩、制造精密、使用壽命長(一百萬次)、彈力曲線平緩,以及不需要事先加緊等等,它具有金屬彈簧、橡膠和氣墊等常規彈性組件所不具備的性能,能夠彌補其不足,并代替常規組件完成常規組件難于完成的工作,簡化模具設計和制造,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。它可以作為獨立部件,安裝在模具中使用,也可以設計成一種氮氣彈簧系統,作為模具的一部分工作,可以在系統中很方便實現彈壓力恒定和延時動作,是一種具有很多性能的新一代的最理想的彈性部件。
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二.模具專用氮氣彈簧的基本用語
1.公稱彈壓力F:是指該系列氮氣彈簧在20℃時,充氣壓強為15Mpa后初始狀態時的壓力:在用戶沒有特別要求時,初始彈壓力值均按公稱彈壓力制造。同一系列氮氣彈簧的公稱彈壓力是一致。
2.行程S:是指該型號氮氣彈簧的工作行程,這些行程可以充分被利用,但是為了防止在模具更換或調試中出現氮氣彈簧超出行程而過載的突發事件,因此推薦在設計中保留≤5mm或10%S的空余行程.
3.總長L:是指該型號氮氣彈簧的制造長度,即在自然狀態時的最大長度,必須滿足:總長L≥基長J+2X行程S
4.工作壽命:在正確安裝和正確使用下,氮氣彈簧的工作壽命(行程≤50mm)為一百萬次以上。如果行程≥50mm時,將以氮氣彈簧實際累計行程約100,000計算為其壽命.即:工作壽命=100000米÷(實際行程X2)
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三.與螺旋彈簧相比的優勢
1.在更小的空間內提供更大的力一個緊湊型氮氣彈簧BKH50.0-025-135(缸徑為75mm,行程為25mm)]相當于14個SSWH50-300超重載螺旋彈簧(直徑為50mm,20mm預載K=16.7,預壓力=20mmX16.7=334kgf,4700/334=14個螺旋彈簧)
優點:
減少安裝面積:氮氣彈簧需要44.16平方厘米,而螺旋彈簧需要247.75
平方厘米,接近6倍降低安裝高度:氮氣彈簧氣缸只需要135厘米,而螺旋彈簧需要280厘米減少安裝空間:氮氣彈簧只需要596.16平方厘米,而螺旋彈簧需要7963平方厘米和安裝14個螺旋彈簧相比,1個氮氣彈簧不需要預壓,導向和定位等操作
2.相等工作行程前提下,總體高度大大降低一個短型的氮氣彈簧BK J5.0-080-210(直徑為45mm,行程為80mm,總高度為210mm,最終壓力636kgf)相當于一個中載荷螺旋彈簧,直徑為63mm,工作行程為80mm,總高度為305mm,最終彈力為518kgf
優點:
相同的工作行程和彈力,高度明顯降低使模具的結構變得緊湊,降低成本
3.具有更大的初始載荷
氮氣彈簧與模具想接觸時就可提供很大的已知初始力,從45daN(BKB0.45缸徑為12mm)到18300daN(BKB180.0 缸徑為150mm),而螺旋彈簧則需要一個預壓加載荷來實現這個初始力
優點:
氮氣彈簧不需要預加載荷氮氣彈簧安裝更加簡易快捷,減低成本
4.平衡并控制彈力
氮氣彈簧通過軟管連成一個管路系統后,每個氮氣彈簧內部氣體的壓力相同,
從而使整個系統達到平衡。這些通過使用螺旋彈簧是無法實現,因為每個螺旋提供的力不可能完全相同。
優點:
每個接觸點都具有相等力——平衡模具
氮氣彈簧的彈出力可根據需要來設定——方便生產
可隨時監控系統內部氣體壓力——生產出質量優良的零件
不需要修模,不會導致停產,延長沖頭和其他部件的壽命,減低成本
5.可調壓力
氮氣彈簧的初始力可通過改變內部氣體壓力進行調整,對于管路連接可通過控
制表(最大壓力為150bar)來實現壓力的調整,而螺旋彈簧力不可調節。

四.安裝方法
模具專用氮氣彈簧為高壓密封制品,出廠前經過嚴格的檢查和測試,不允許有任何的氣體泄漏現象,因此要求客戶正確的安裝和使用,才能確保其安全可靠性和最佳的使用壽命。
1.當模具專用氮氣彈簧作為獨立部件使用時,安裝到模具中后,在使用壽命范圍內一般無須拆卸維修。
2.若將氮氣彈簧連成系統使用,一般需由經過專門訓練的人員或專業人員指導,應特別注意在氣缸中的氮氣尚未完全釋放前,嚴禁拆卸或進行維修,以防意外事故發生。
3.在模具專用氮氣彈簧下端的螺釘主要起保護和加強密封作用,不得擅自拆卸和隨意敲擊
4.推薦工作行程≤0.9XS(制造行程)
5.被活塞桿上端頂壓的工作基接觸與活塞桿的軸線不垂直應≤1°(即應保持垂直,嚴禁偏載)
6.被活塞桿上端的工作的運動方向必須與活塞桿運動方向平行
7.氮氣彈簧在被壓縮后,不要使活塞桿自由空回程,以免引起氮氣彈簧內部損壞
8.注意保持活塞桿圓柱表面的清潔,小心劃傷,嚴禁敲擊磁撞。
9.嚴禁將氮氣彈簧置于烈日下暴曬和高溫環境中,最高允許溫度+80℃(特制耐高溫氮氣彈簧例外)
10.模具專用氮氣彈簧應存放在干燥通風,無腐蝕性氣體環境中包裝存放,拆箱安裝后如長期不使用時可在表面涂抹油脂呵護防腐。

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五.注意事項
1.禁止對氮氣彈簧及軟管的接頭進行拆卸和改造,不慎的拆卸會導致部品在高壓作用下彈出,非常危險。
2.禁止對氮氣彈簧進行追加工。
3.禁止對氮氣彈簧進行熔接,也不可將其投入火中。
4.禁止在高溫環境中使用,使用環境最高溫為70℃。工作環境的溫度超過
溫(20℃)時,請參照使用說明,將壓力調整到與20℃時的最大充氣壓力
相同的壓力后再使用。
5.請在規定行程S范圍內進行使用(實際使用行程Sa≤S)如果超出行程范圍
使用,活塞桿會與氣缸底部接觸,使活塞桿及氣缸變形,從而引起漏氣現
象。另外,選擇行程在32mm以上的氮氣彈簧時,為了正常維持氣缸內的
潤滑效果,使用行程Sa請選定在S-25≤Sa≤S范圍內。
6.請不要使用活塞桿受到偏心負荷(允許偏心角度在0.5℃以下)。偏心負荷
會嚴重到影響氮氣彈簧的使用壽命。特別是橫向使用時,活塞桿受到自身
的重力很容易傾斜,安裝時請充分注意。
7.為使活塞桿受到全面且
均等的負荷,請對緩沖部及擋板的位置進行調整。
8.一定要預壓:使用時絕對不可使用活塞桿急劇回位,否則有可能使氮氣彈
簧損壞,非常危險。特別是絕對不可以使用打擊性動力裝置。
9.請不要使用活塞桿頂端的螺紋孔來固定氮氣彈簧。
10.絕對不可使用活塞桿頂端的螺孔將模具整體吊起。活塞桿頂端的螺孔是
在模具上安裝或拆下氮氣彈簧時,將單體氮氣彈簧吊起時使用的。
11.安裝氮氣彈簧時,請使用底面的螺孔或法蘭盤用螺栓將其牢牢固定。

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六.氮氣彈簧如何選用

氮氣彈簧的總輸出力為所有頂出系統重量的35(經驗值),模具超大時,倍數適當減小,反之適當加大。氮氣復位彈簧裝配注意事項見下圖


氮氣彈簧結構/使用/選型——資料大全的圖8

氮氣彈簧結構/使用/選型——資料大全的圖9

氮氣彈簧的排列與選擇標準,對于中大型汽車模具要求頂出系統復位力大,頂出行程較高的模具使用,模具頂出復位的平衡性要求高,模塑周期比較長的模具需要把氮氣彈簧串聯使用,其它模具沒有特別要求的可以去掉管道連接。

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