一、氮氣彈簧發(fā)展情況

氮氣彈簧是一種具有彈性功能的部件。它將高壓氮氣密封在確定的容器中，外力通過柱塞桿將氮氣壓縮，當(dāng)外力去除時靠高壓氮氣膨脹來獲得一定的彈壓力，這種部件稱為氮氣缸或氣體彈簧，簡稱氮氣彈簧（Nitrogen Cylinder；Gas Spring）。

目前常規(guī)彈性元件有彈簧、橡皮和氣墊，這些彈性元件在工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，解決了各種彈性儲能的需要。在模具工業(yè)中，更是被大量使用著。這些年來，模具技術(shù)和模具制造水平有了很大的發(fā)展和提高，工業(yè)產(chǎn)品 對模具的需求量也越來越大，模具朝著精密、復(fù)雜、高效、長壽命的方向迅速發(fā)展。而原有的常規(guī)彈性元件存在一定的缺點，不能滿足這種形勢的需要，不能理想地解決沖壓工藝中的要求。這種情況往往會影響到?jīng)_壓件的質(zhì)量，使模具結(jié)構(gòu)設(shè)計變得比較復(fù)雜，影響了模具在壓力機上更換的時間；同時常規(guī)彈性元件占有模具空間太大，正大、增大了模具制造的成本。例如彈簧、橡皮均存在著需要預(yù)緊，才能達(dá)到設(shè)計所需的彈壓力，而它們的彈壓力又是隨行程加大而明顯地增大，這種彈壓里不恒定的性能，可能 導(dǎo)致零件不能成形，對拉延力是很不理想的。對于復(fù)雜的拉延成型零件，這個矛盾就顯得特別突出，有時只好采用增加工序的辦法來解決這類問題。再如彈簧、橡皮的起始力都不大，這一點對要求起始力比較大的彎曲、翻邊等工藝，也不理想。由此產(chǎn)生的結(jié)果是，沖壓制件的質(zhì)量不穩(wěn)定，調(diào)整模具費時費力。對于密集型沖頭的沖裁工藝，如采用彈簧和橡皮卸料，往往會遇到模具的卸料空間不夠安放彈簧或橡皮，因而需要加大模具空間來解決這類問題。還可以舉出不少這類例子。當(dāng)前沖壓設(shè)計人員只能采用氣墊來彌補這些不足。但是采用壓力機氣墊時，模具的設(shè)計，調(diào)整使使用者不很方便；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；它所占有的空間比較大；需要配備專用的壓縮空氣站，況且并非所有的壓力機均配有氣墊。在使用氣墊時，模具設(shè)計均要受氣墊頂桿位置的限制，模具安裝調(diào)試也不方便。為此，人們努力開發(fā)一種新型的彈性功能部件來代替常規(guī)的彈性元件，這種新型彈性元件具有更加完善的性能，能代替常規(guī)彈性元件，完成常規(guī)彈性元件難于完成的工作，氮氣彈簧作為新型彈性工具部件也就應(yīng)運而生。它能夠彌補上述不足，簡化模具設(shè)計、制造、方便模具調(diào)整；它可以作為獨立部件，安裝在模具中使用，也可以設(shè)計成一種排管式彈簧，作為模具的一部分參加工作，可以在系統(tǒng)中很方便實現(xiàn)彈壓力恒定和延時動作，是一種具有柔性性能的彈性部件。氮氣彈簧不僅可以在模具行業(yè)中廣泛的應(yīng)用，也可以用到其他工業(yè)領(lǐng)域，如汽車、電子、儀表等行業(yè)。由此看來，氮氣彈簧的用途相當(dāng)廣泛，它的出現(xiàn)迎合了時代的要求，滿足了工業(yè)發(fā)展的需要。顯然，這項技術(shù)的發(fā)展如今正是方興未艾。

四、氮氣彈簧應(yīng)用實例

我國采用氮氣彈簧技術(shù)已經(jīng)有十幾年歷史，通過學(xué)習(xí)和消化吸收，現(xiàn)在在我國汽車、電子、儀表、輕工等行業(yè)中，都在不同程度的將氮氣彈簧技術(shù)應(yīng)用到模具中，使模具設(shè)計、制造均上了一個新臺階，提高了模具制造水平，取得了教好的技術(shù)經(jīng)濟效益，推動了這項新技術(shù)的發(fā)展。

1、汽車工業(yè)
北京吉普車公司和上海大眾汽車公司等從日本、臺灣進口的不少車身覆蓋件模具中，使用氮氣彈簧技術(shù)的效果比較理想，至今仍在正常使用。重慶嘉陵工業(yè)股份有限公司在消化吸收臺灣引進模具的基礎(chǔ)上，自行開發(fā)設(shè)計使用氮氣彈簧新技術(shù)，在9套大型模具上采用了氮氣彈簧技術(shù)，共使用各種不同規(guī)格的氮氣彈簧約50個。目前，JD車架5套模具，和JH125車架2套模具已經(jīng)投入生產(chǎn)使用，模具在生產(chǎn)中經(jīng)受考驗，使用狀況良好。JD90車架累計已經(jīng)生產(chǎn)了5.4萬件，至今氮氣彈簧仍在正常工作，模具還在繼續(xù)使用中。河北鴻運汽車沖壓件廠采用氮氣彈簧技術(shù)，解決了汽車縱梁彎曲中出現(xiàn)的回彈問題，提高了5.73米汽車縱梁彎曲件的質(zhì)量。實踐證明，中國技術(shù)員自行設(shè)計的模具氮氣彈簧系統(tǒng)是可行的。

2、電子工業(yè)
微電子在電子工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，微電子外殼是尺寸精度比較高的沖壓件，如安裝軸承的底孔與外圓的同軸度要求不大于0.03毫米，對于沖 壓件來說，這是相當(dāng)高的尺寸精度，并且生產(chǎn)的批量也比較大，為了提高生產(chǎn)率，往往是采用大臺面壓力機多工位級進模生產(chǎn)。設(shè)計、制造這類零件的級進模具，模具結(jié)構(gòu)不僅需要緊湊，模具零件的制造精度要求也非常高，屬于高、精的模具。由于模具制造精度高，要求的使用壽命高，因此在這類模具中，如果采用常規(guī)的彈性元件來進行拉延壓邊、壓料，卸料，便不能滿足結(jié)構(gòu)上的需求，也不能滿足沖壓質(zhì)量穩(wěn)定的要求。北京市急電研究院精密模具公司在參考國外同行模具基礎(chǔ)上，自行開發(fā)設(shè)計采用氮氣彈簧進行拉延壓邊、壓料的連續(xù)拉延級進模，采用了氮氣彈簧座板系統(tǒng)，工使用七個氮氣彈簧，模具制造完成后，在深圳派力機電研究所大臺面壓力機上使用，壓力機工作行程為每分鐘40次，已經(jīng)生產(chǎn)了幾百萬件微電機外殼，機殼的質(zhì)量達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平，而且一直非常穩(wěn)定，模具至今仍正常使用，受到用戶的好評。這是目前我國使用氮氣彈簧座板系統(tǒng)最好的模具之一，也是我國首例自行設(shè)計制造使用氮氣彈簧的級進模具 。計算機驅(qū)動器外殼零件也是一種比較難于形成的沖壓件，寧波余姚市燈具電器廠采用氮氣彈簧，自行設(shè)計制造模具將氮氣彈簧安裝在800千件壓力機下，作為氮氣彈簧氣墊使用，該零件第一道拉延件的高度了質(zhì)量，取得非常滿意的效果。錄音機磁頭外殼是外廓尺寸不大，尺寸精度高，生產(chǎn)批量很大的沖壓件，廣東深圳粵寶集團在消化吸收日本模具技術(shù)特點的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計了磁頭級進模具，在拉延工序中采用了二個氮氣彈簧壓邊，使拉延件的質(zhì)量大大提高， 外殼的尺寸精度達(dá)到技術(shù)要求，生產(chǎn)提高了好幾倍。