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在模具設計中如何選擇應用氣彈簧 |
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1.氣彈簧彈壓力的選擇 在進(jìn)行冷沖模具設計中應用氣彈簧技術(shù)時(shí),個(gè)碰到的問(wèn)題是彈壓力的選擇,選擇什么型式的氣彈簧,選擇多大力量的氣彈簧來(lái)滿(mǎn)足沖壓工藝的要求,解決這樣的問(wèn)題,通常需要考慮三個(gè)方面的問(wèn)題: (1)氣彈簧彈壓力大小。 (2)氣彈簧的數量。 (3)氣彈簧的增壓比。 2.氣彈簧行程選擇 氣彈簧的行程應滿(mǎn)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;拉延工序一般要求行程比較大,作為壓邊力功能的氣彈簧,要求氣彈簧的特性曲線(xiàn)比較平緩,在拉延過(guò)程中,壓邊力基本上變化不大,也是彈壓力基本保持恒定;對于頂出、卸件,那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(guò)程中產(chǎn)生側滑或移動(dòng),一般說(shuō)來(lái)行程也要求比較大。不論哪一種情況,氣彈簧的總高度不要太高,以避免發(fā)生不穩定的現象,避免氣彈簧在模具上安裝時(shí),結構過(guò)于復雜,增加工裝費用,如果將氣彈簧安裝在上模內,無(wú)論是頂件板或是壓邊圈,都必須留有間隙,以確保氣彈簧平穩地工作。 3.在冷沖壓模具設計中選用氣彈簧時(shí)應考慮的幾個(gè)問(wèn)題 氣彈簧技術(shù)有其自身的特點(diǎn)和一定的使用范圍,正確地去約束該項技術(shù)的應用范圍,才能充分發(fā)揮其作用,從而得到理想的效果。 (1)氣彈簧特性曲線(xiàn)的選擇 對于各種不同的沖壓工藝,都有不同的工藝要求,選擇采用氣彈簧技術(shù)時(shí),要適應其工藝需要。例如在整個(gè)工作行程中要求彈壓力基本保持恒定,這一點(diǎn)應當說(shuō)僅僅對于拉延壓邊作用而言,對于其他的工藝,未必都要求彈壓力基本恒定了,彈壓力的恒定與否,影響不是很大。但是從經(jīng)濟角度說(shuō),有比較大的影響,因為各個(gè)工廠(chǎng)生產(chǎn)的氣彈簧價(jià)格,是與其性能相關(guān)的,同樣的彈壓力,采用力量恒定的氣彈簧要比力量不恒定的貴,同一規格的氣彈簧行程越長(cháng)越貴。目前氣彈簧技術(shù)投入市場(chǎng)的歷史不長(cháng),采用氣彈簧一次投入的費用相對于其他彈性元件要高,如果不充分考慮其經(jīng)濟性,盲目選擇高性能的氣彈簧,必將影響模具成本的提高,且也無(wú)比必要。因此,要根據不同的工藝要求,選擇不同的氣彈簧特性曲線(xiàn),從而獲得佳的性?xún)r(jià)和好的經(jīng)濟效益。 (2)彈壓力平衡 在模具設計中彈壓力的傳遞應當保持平衡,選擇應用氣彈簧往往不止一個(gè),那么,著(zhù)力點(diǎn)的布置等都需要圍繞解決一個(gè)平衡問(wèn)題,從沖壓工藝角度說(shuō),也是需要考慮沖壓力平衡的問(wèn)題,以利于提高模具的使用壽命,沖壓零件的質(zhì)量。氣彈簧是同零件直接發(fā)生接觸,都是通過(guò)設計的頂件板、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(dòng)平衡與否,同力系的布置有關(guān);另一方面頂件板也是起到傳遞力量給氣彈簧的作用,因此為了避免產(chǎn)生氣彈簧承受偏載,提高氣彈簧的使用壽命,提高模具的使用壽命,應采用氣彈簧壓力系中心與沖壓力中心相重合的設計方法。 (3)穩定性 氣彈簧無(wú)論在安裝時(shí)或是工作時(shí),都需要相當的穩定性和可靠性,正因為它的彈壓力相當大,一個(gè)氣彈簧在不大的體積內,要釋放出幾百公斤甚至幾噸的力量,而這個(gè)過(guò)程又是在反復不斷地進(jìn)行,因此,保持其工作的穩定性相當的重要。安裝緊固時(shí),尤其是使用力量較大的氣彈簧,必須是被確保牢固,特別是反置氣彈簧或是安裝在上模的,氣彈簧需要隨滑塊的運動(dòng)而不斷地相對運動(dòng),只有牢固的連接才能氣彈簧正常、穩定的工作。因此往往設計安裝氣彈簧時(shí),或在缸體或在柱塞開(kāi)設有一定深度的安裝沉孔,以確保其正位,避免發(fā)生偏斜。 (4)避免沖擊 應當說(shuō)氣彈簧的工作性質(zhì)是屬于柔性范疇,在模具工作過(guò)程中,開(kāi)啟與閉合都應當是比較平順,不應當出現沖擊現象,為了達到這個(gè)目的,對于采用獨立式氣彈簧,設計人員要充分考慮到這一點(diǎn)。因為如前所述,氣彈簧的頻率響應是很高的,零件一經(jīng)接觸氣彈簧柱塞桿可產(chǎn)生彈壓力,根本不面要有預緊的過(guò)程,那么隨著(zhù)壓力機滑塊上、下運動(dòng),氣彈簧開(kāi)啟(膨脹)和閉合(壓縮)響應是很快的,如果設計不當,尤其是在小噸位壓力機上使用氣彈簧,有可能會(huì )出現氣彈簧推動(dòng)滑動(dòng)塊回程的現象,破壞了曲柄壓力機滑塊運動(dòng)曲線(xiàn),導致出現震動(dòng)沖擊現象。因此,應當盡量避免出現這種現象。(圖/文http://www.zushanlaojiu.com/) |
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