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中模技术
延时氮气弹簧系统在汽车冲压模具中的应用
马宝顺
盘起工业(大连)有限公司(辽宁大连11600
摘要】现代汽车工业的高速发展,对汽车钣金件的外观和强度要求越来越为严格。诸如车
门、侧国等核心钣金件,其冲压制件品质直接影响到整车的美观程度和制件强度。延时氮
气弹簧系统(又称可控氩气弹簧系统)的问世及应用使冲压过程中机床滑块回程时氮气弹
簧对冲压件的局部冲击得到有效控制,使气弹簧不回弹,或者微小回弹,延时回程,起到
保护冲压件的作用。本文将概括延时氮气弹簧系统的原理及在汽车冲压模具中的应用。
关键词:延时氪气弹簧;汽车冲压模具;钣金;回程;回弹
中图分类号:TG385.2
文献标识码:B
Application of Delay Nitrogen Spring System
in Automobile Stamping Die
Abstract The rapid development of modern automobile industry, the automobile sheet metal
appearance and strength requirements more stringent. Such as the door, side core sheet metal
stamping parts, its quality directly affect the appearance and strength. Delay nitrogen system
(also called controllable nitrogen system)the appearance and application is to solve the stamping
process, machine slide block return when the local impact of nitrogen gas spring in stamping has
been effectively controlled, the nitrogen spring delayed return, to protect the stamping effect
This paper will generalize the principle of delay nitrogen spring system and its application in
automobile stamping die
Key words: delay nitrogen spring; automobile stamping die; sheet metal; return; delay
1引言
(1)如图1所示,为标准型延时氮气弹簧系统。该
传统的汽车模具,虽然在冲压工艺中广泛应用了型式由缸体1、导向组件2、带有单向阀的活塞杆总成
氮气弹簧,但在冲压生产中,在冲床下死点开始回程3、内活塞杆4和常开阀5构成。
时,氮气弹簧的瞬间回弹,常常使冲压制件不能完全
保压成形,或者因为氮气弹簧瞬间回弹,对制件的冲
含一上气室
击而产生冲压制件的瑕疵,影响制件的尺寸、外观和
强度。为了解决这一问题,顺应现代汽车工业发展需
求,美国 HYSON公司和瑞典 KALLER公司,联合研发
下气室
推出了延时(可控)氮气弹簧系统,并在中国国内市场
的应用不断拓展。通过延时氮气弹簧系统的应用,有
效解决了冲床滑块回程时的氮气弹簧瞬间回弹问题,
显著改善了冲压制件的品质和强度,使得冲压生产效
率大幅提升。
图1标准型延时氮气弹簧系统
1.缸体2.导向组件3.带有单向阀的活塞杆总成
2延时氮气弹簧结构及工作原理
4.内活塞杆5.常开阀
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《模具制造》2014年第10期
中模术
在氮气弹簧内的氮气被封闭在上气室和下气=模具闭合
-t=冲床下死点
室。当进行冲压行程时,氮气从下气室通过在活塞杆
t2=氮缸回程开始
总成上的单向阀进入上气室。
常开阀,在给予0.4MPa以上压力时被关闭,如图
延时氮缸插装阀
行程
t
2所示。在活塞杆到达下死点位置时,上气室压力大
最大冲压行程
最大冲压行程
于下气室压力,活塞杆被锁住,机床滑块回程时,活
冲压行程曲线
最大氮缸行
塞杆不会马上向上死点位置返回,从而起到延时可
最大氮缸行程
氮缸行程曲线
控的作用。
时间
氮缸
再次打开常开阀,如图3所示,在上气室的氮气则
锁定
得以通过内活塞杆返回到下气室,活塞杆开始从下死
开
最小
点向上死点位置缓慢回程。
控制信号
I m I
图5标准锁定型延时氮气弹簧工作原理示意图
图2关闭常开阀
图3打开常开阀
图6完全锁定型延时氮气弹簧系统示意图
典型标准锁定型延时氮气弹簧工作曲线图如图4
1.延时氮缸2.阀块单元3.被动氮缸
所
冲压行程开始时,如图7所示,延时氮气弹簧的下
气室氮气经过单向阀,进入上气室。到达下死点时,如
图8所示,延时氮气弹簧的下气室残存的氮气,经过阀
行程
标准锁定型延时氮气弹簧
块,进入被动氮气弹簧的上气室。从而使得活塞杆总
最大冲压行程
成完全被锁住,延时氮气弹簧回程开始前没有回弹。
冲压行程曲线
最大氮缸行程
氮缸行程曲线
被动氮缸
0
上气室
时间
最大1mm回弹
延时氮缸
下气室
典型标准锁定型曲线图
4典型标准锁定型延时氮气弹簧工作曲线图
图7完全锁定型结构及上死点状态
标准锁定型延时氮气弹簧工作原理示意图如图5
所
小
(2)如图6所示,为完全额紧型延时氮气弹簧系
统。该型式由标准型延时氮气弹簧1、阀块2和被动
氮气弹簧3构成。其最终结果是完全克服了氮气弹簧
的回弹,使之0回弹并延时。
图8完全锁定型下死点状态
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