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冲压模具弹簧长度、规格计算方法实例讲解

作者:五金冲压模具设计 来源:互联网 发布于:2019-12-03 14:09:47
弹簧在模具中主要作用是提供压料力、复位脱料力的弹性元器件。目前模具中使用的提供弹性的元器件有“矩形弹簧”“优力胶(聚氨酯)”“氮气弹簧”等。其选择原则主要是根据其使用寿命及模具成本进行考虑。
进口合金钢模具弹簧
在模具设计中弹簧的种类选择依据是成本,那弹簧的长度、数量又应该通过什么来进行计算呢?其依据如何?
 
弹簧种类及使用
 
模具中弹簧的选择需要根据其压缩量、模具结构类型来进行判断,根据不同的弹性元器件不同的特性进行选择。
 
比如成型模、单冲模中的弹簧一般使用矩形弹簧中的棕色弹簧足够,因为矩形弹簧通过颜色来进行区分力大小(五种:黄、蓝、红、绿、棕)。氮气弹簧非常贵一般不用,而优力胶使用在弹簧箱结构或拉伸模、整形模等廉价模具中。
合金钢模具弹簧
在模具的弹簧中还有一种非常另类“线簧”。其力比较小,但是压缩量非常大,使用灵活,对于模具中比较小力的顶杆可以使用。如果弹簧选择不当,不但会造成浪费,更主要的是容易导致产品变形、复合模不脱料等问题。
 
弹簧压缩量
 
压缩量就是指弹簧自由长度减去被压缩以后长度所得到的值。对于矩形弹簧的压缩量长度有一个压缩量系数表1,下表中不难看出,压缩量越大弹性使用次数越少。
 
压缩系数表1
 
如果我们采购的弹簧并非标准类型,或者我们需要得到弹簧的极限压缩量时,可以通过测量弹簧的自由长度,然后将弹簧放入台虎钳中进行增压直到不能再压缩为止,然后再进行测量长度,通过自由长度减去压缩后的长度得到极限压缩量。
 
例:弹簧自由长度100,压缩后的极限值是75,那弹簧的极限压缩量就是25。而其压缩系数就等于25%。
 
弹簧长度计算
 
弹簧的长度计算是通过其压缩量来得到。比如:选择棕色弹簧,如果使用寿命为30万次,那弹簧的压缩量就不能超过弹簧自由长度的20%。
 
例:如上图模具脱料行程为5mm,弹簧选择的是棕色弹簧,而使用寿命不能低于50万次更换。那应该选择多长的弹簧呢?
 
弹簧长度L=(5+2)/0.18=38.8889mm,由于弹簧没有小数,所以最低弹簧长度为40mm,再根据其上模夹板、垫板的厚度确定具体长度(不低于40即可满足要求)。
 
虽然看似计算弹簧压缩量、弹簧长度非常简单,但是实际使用设计过程中会有很多变数,尤其是在选择弹簧种类、弹簧排布上需要特别注意。
 
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