氮?dú)鈴椈稍谄嚫采w件沖壓模具中的應(yīng)用

楊鍵

摘 要：氮?dú)鈴椈勺鳛橐环N壓力轉(zhuǎn)化器件，在汽車覆蓋件沖壓模具中的應(yīng)用非常廣泛。本文將在對氮?dú)鈴椈蛇M(jìn)行簡單介紹的基礎(chǔ)上，就其在汽車覆蓋件沖壓模具應(yīng)用中的選擇標(biāo)準(zhǔn)、使用方法以及維護(hù)措施作概述。

關(guān)鍵詞：氮?dú)鈴椈?；汽車覆蓋件沖壓模具

一、簡介

在汽車工業(yè)告訴展的今天，例如彈簧、橡膠、氣墊等傳統(tǒng)的彈性元件已不能滿足各種沖壓工藝的要求。在這種情況下，新型的氮?dú)鈴椈扇〈鲜綇椥云骷?yīng)運(yùn)而生并得到廣泛運(yùn)用。它采用氮?dú)庾鳛楣ぷ鹘橘|(zhì)，其工作原理，來源于等溫膨脹和壓縮過程的相互結(jié)合；其設(shè)計核心在于氮?dú)飧准懊芊饧夹g(shù)；其結(jié)構(gòu)一般可分為：活塞式各柱塞式二大類型；其構(gòu)成多采用單腔或復(fù)腔的氣室結(jié)構(gòu)，氣室設(shè)計上多為背壓式結(jié)構(gòu)。具體來說，它由以下幾大部分構(gòu)成，即受力和產(chǎn)生彈壓力的柱塞桿或活塞桿，組成氣室的缸體、缸蓋和缸底，靜密封部分，動密封部分，導(dǎo)向部分，充氣結(jié)構(gòu)組件，潤滑系統(tǒng)，緊固連接部分，安全閥、 防塵裝置和防偏載限位裝置。

二、優(yōu)點

原先被普遍使用的彈簧、橡膠和壓力機(jī)氣墊等常規(guī)彈性元件均存在一定的缺陷，包括：①壓力機(jī)氣墊結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，由于氣壓的波動和管道節(jié)流損失，氣墊所提供的力量也不是很準(zhǔn)確，每批次生產(chǎn)前要花一定的時間調(diào)試；②模具在設(shè)計時均要考慮氣墊托桿位置，導(dǎo)致所占有的空間比較大，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計相對也比較復(fù)雜，模具安裝調(diào)試也不方便，增加了模具在壓力機(jī)上更換的時間，增大 了模具制造的成本；③彈簧和橡皮均存在著需要預(yù)壓，才能達(dá)到設(shè)計所需的彈壓力，壓力隨著壓縮量的增加而急劇加大，進(jìn)而導(dǎo)致零件質(zhì)量不穩(wěn)定。

但是氮?dú)鈴椈珊芎玫乜朔诉@些不足，其優(yōu)勢在于：①占用空間小，不需要預(yù)壓緊就可產(chǎn)生較 大初始壓力；②一個氮?dú)鈴椈煽梢源娑鄠€彈簧，模具的閉合高度比采用彈簧的小的多；③在工作過程中，彈壓力可以基本恒定，彈壓力的大小，受力點的位置，可根據(jù)沖壓工藝要求隨時調(diào)節(jié)，使得使用壽命延長，器件更加安全、可靠、方便；④方便模具設(shè)計，簡化模具結(jié)構(gòu)，縮短制模周期，保證了沖壓件質(zhì)量。

三、應(yīng)用

3.1在拉延、成型模具中的應(yīng)用

大型汽車覆蓋件的塑性變形是復(fù)雜、多樣的，采用氮?dú)鈴椈珊?，模具壓邊力的著力點可以很方便地移動、調(diào)整，不受氣墊托桿的約束，在整個拉延過程中壓邊力基本保持恒定；使金屬在塑性變形過程中趨于等流動，能有效地防止起皺，保證沖壓件的質(zhì)量。除此之外，在縱梁類成形模中氮?dú)鈴椈捎休^大的初始壓力，可將板料緊緊壓住，使其同時進(jìn)入凹模圓角區(qū)，基本消除了彎曲過程中側(cè)滑現(xiàn)象，減小了回彈，防止零件扭曲變形，提高了零件尺寸精度。

3.2在沖裁模具中的應(yīng)用

氮?dú)鈴椈稍跊_裁模具、 斜楔模具中也被廣泛應(yīng)用。在沖裁模中，若零件孔較多，空間限制無法布置彈簧，有時候只能加大模具結(jié)構(gòu)，采用二級退料機(jī)構(gòu)，氮?dú)鈴椈烧m合這種空間狹小的情況，一個氮?dú)鈴椈煽梢源娑鄠€普通彈簧，從而大大減小了模具輪廓，簡化了模具設(shè)計。另外，在實際生產(chǎn)過程中，有時因彈簧質(zhì)量問題或退料板行程調(diào)整過大問題，造成彈簧斷碎，卡在沖頭固定座處， 導(dǎo)致沖頭固定座壓壞變形，導(dǎo)致生產(chǎn)停工。氮?dú)鈴椈傻牟捎茫梢杂行Ы鉀Q這一問題。

3.3在翻邊整形模具中的應(yīng)用

翻邊質(zhì)量問題，大部分是由于工件預(yù)壓不緊造成的，在汽車覆蓋件翻邊中，氮?dú)鈴椈删哂凶銐虼蟮男谐毯蛷棄毫?，可以可靠、穩(wěn)定地保證翻邊零件的尺寸精度和質(zhì)量。汽車覆蓋件整形模結(jié)構(gòu)。中制件邊緣往往存在零件負(fù)角整形，整形后制件將包在凸模上，取出困難，因此將凸模做成活動塊， 由于側(cè)面與上型面成負(fù)角，故而從壓料板 上傳到側(cè)面的壓力很小，為充分壓緊制件，防止翻邊時產(chǎn)生形狀和尺寸誤差，在左側(cè)方向用氮?dú)鈴椈蓙韷壕o，并用氮?dú)鈴椈墒剐毙◤?fù)位，模具結(jié)構(gòu)緊湊、 合理，降價了模具成本， 提高了覆蓋件的質(zhì)量。另外，在斜楔結(jié)構(gòu)中，利用氮?dú)鈴椈煽墒剐毙ɑ瑝K安全、可靠、平穩(wěn)地復(fù)位。

四、選用

4.1彈壓力

氮?dú)鈴椈蓮棄毫Φ倪x擇根據(jù)計算所得的沖壓力，來選擇氮?dú)鈴椈傻臄?shù)量、型號、每個氮?dú)鈴椈傻膹棄毫ΑＲ话阏f來，應(yīng)根據(jù)計算所得的沖壓力，加上的增加量，來選擇氮?dú)鈴椈傻膹棄毫Γ臃仙a(chǎn)實際情況。

4.2增壓

氮?dú)鈴椈傻脑鰤罕瓤筛鶕?jù)氮?dú)鈴椈傻奶匦郧€和沖壓工藝要求來選擇，確定氮?dú)鈴椈傻男吞?。尤其是要求工作力平穩(wěn)變化、或工作力基本恒定及初始彈壓力較大時，確定增壓比就更為重要。

4.3行程

氮?dú)鈴椈尚谐痰倪x擇不論是哪一種工藝，選擇氮?dú)鈴椈蓵r，我們總是希望氮?dú)鈴椈傻目偢叨炔灰?，以免發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象及在模具上安裝時結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，且行程越大，氮?dú)鈴椈傻膬r格越高，這一點對獨(dú)立式氮?dú)鈴椈捎葹橹匾?。如因工藝需要，行程的確較大，建議采用氮?dú)鈴椈勺逑到y(tǒng)，這樣可以減小模具高度，提高氮?dú)鈴椈煞€(wěn)定性和可靠性。為了安全，避免意外發(fā)生，在選用氮?dú)鈴椈蓵r，要考慮一定的安全行程，即工作行程最大達(dá)到活塞最大行程的90%。

4.4安裝

氮?dú)鈴椈傻陌惭b形式選擇在模具中使用氮?dú)鈴椈蓵r，首先需要決定其結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)零件的沖壓工藝要求，針對模具的結(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)整維修等因素，綜合考慮。目前應(yīng)用最為廣泛的是獨(dú)立式氮?dú)鈴椈?。所占有的模具空間比較小，安放、 緊固方便、靈活，結(jié)構(gòu)形式多種多樣。

五、維護(hù)

氮?dú)鈴椈勺鳛橐环N高壓的彈性元件，要求使用者必須正確安裝、使用和維護(hù)，才能確保其安全可靠運(yùn)行，并達(dá)到預(yù)期效果。具體的日常維護(hù)操作要求包括：①不能對氮?dú)鈴椈筛左w、密封圈處加工，或?qū)⒒钊麠U截短降低行程；②氮?dú)鈴椈芍荒茉谠试S的標(biāo)定的行程范圍內(nèi)工作，為了確保氮?dú)鈴椈傻挠行褂脡勖ㄗh使用標(biāo)定行程的90%部分，剩余的10%最為預(yù)留安全行程；③避免氮?dú)鈴椈沙惺芷妮d荷；④氮?dú)鈴椈蓱?yīng)安裝固定好，在使用過程中，不能出現(xiàn)搖動或竄動現(xiàn)象；⑤氮?dú)鈴椈傻氖褂铆h(huán)境溫度要控制在70℃ 以下；⑥氮?dú)鈴椈沙霈F(xiàn)漏氣或密封圈損壞的情況下，使用者可以請氮?dú)鈴椈蓪I(yè)制造廠家協(xié)助充氣并更換新的密封圈。

六、結(jié)語

總體而言，氮?dú)鈴椈墒瞧嚫采w件沖壓模具中不可缺少的一項重要工具，其中氮?dú)鈴椈蓛夤抟约暗獨(dú)鈴椈勺逑到y(tǒng)都是已經(jīng)比較成熟的應(yīng)用。但是在具體設(shè)計安裝層面還需要不斷完善工藝，增強(qiáng)適用性。