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精密儀器

沖壓模具彈簧長度、規(guī)格計(jì)算方法實(shí)例講解

彈簧在模具中主要作用是提供壓料力、復(fù)位脫料力的彈性元器件。目前模具中使用的提供彈性的元器件有“矩形彈簧”“優(yōu)力膠(聚氨酯)”“氮?dú)鈴椈伞?/span>等。其選擇原則主要是根據(jù)其使用壽命及模具成本進(jìn)行考慮。

在模具設(shè)計(jì)中彈簧的種類選擇依據(jù)是成本,那彈簧的長度、數(shù)量又應(yīng)該通過什么來進(jìn)行計(jì)算呢?其依據(jù)如何?

彈簧種類及使用

模具中彈簧的選擇需要根據(jù)其壓縮量、模具結(jié)構(gòu)類型來進(jìn)行判斷,根據(jù)不同的彈性元器件不同的特性進(jìn)行選擇。

比如成型模、單沖模中的彈簧一般使用矩形彈簧中的棕色彈簧足夠,因?yàn)榫匦螐椈赏ㄟ^顏色來進(jìn)行區(qū)分力大小(五種:黃、藍(lán)、紅、綠、棕)。氮?dú)鈴椈煞浅YF一般不用,而優(yōu)力膠使用在彈簧箱結(jié)構(gòu)或拉伸模、整形模等廉價(jià)模具中。

在模具的彈簧中還有一種非常另類“線簧”。其力比較小,但是壓縮量非常大,使用靈活,對(duì)于模具中比較小力的頂桿可以使用。如果彈簧選擇不當(dāng),不但會(huì)造成浪費(fèi),更主要的是容易導(dǎo)致產(chǎn)品變形、復(fù)合模不脫料等問題。

彈簧壓縮量

壓縮量就是指彈簧自由長度減去被壓縮以后長度所得到的值。對(duì)于矩形彈簧的壓縮量長度有一個(gè)壓縮量系數(shù)表1,下表中不難看出,壓縮量越大彈性使用次數(shù)越少。

壓縮系數(shù)表1

如果我們采購的彈簧并非標(biāo)準(zhǔn)類型,或者我們需要得到彈簧的極限壓縮量時(shí),可以通過測量彈簧的自由長度,然后將彈簧放入臺(tái)虎鉗中進(jìn)行增壓直到不能再壓縮為止,然后再進(jìn)行測量長度,通過自由長度減去壓縮后的長度得到極限壓縮量。

例:彈簧自由長度100,壓縮后的極限值是75,那彈簧的極限壓縮量就是25。而其壓縮系數(shù)就等于25%。

彈簧長度計(jì)算

彈簧的長度計(jì)算是通過其壓縮量來得到。比如:選擇棕色彈簧,如果使用壽命為30萬次,那彈簧的壓縮量就不能超過彈簧自由長度的20%。

例:如上圖模具脫料行程為5mm,彈簧選擇的是棕色彈簧,而使用壽命不能低于50萬次更換。那應(yīng)該選擇多長的彈簧呢?

彈簧長度L=(5+2)/0.18=38.8889mm,由于彈簧沒有小數(shù),所以最低彈簧長度為40mm,再根據(jù)其上模夾板、墊板的厚度確定具體長度(不低于40即可滿足要求)。

雖然看似計(jì)算彈簧壓縮量、彈簧長度非常簡單,但是實(shí)際使用設(shè)計(jì)過程中會(huì)有很多變數(shù),尤其是在選擇彈簧種類、彈簧排布上需要特別注意。


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