氮?dú)鈴椈杉夹g(shù)在模具中的應(yīng)用

一、氮?dú)鈴椈砂l(fā)展情況

氮?dú)鈴椈墒且环N具有彈性功能的部件。它將高壓氮?dú)饷芊庠诖_定的容器中，外力通過(guò)柱塞桿將氮?dú)鈮嚎s，當(dāng)外力去除時(shí)靠高壓氮?dú)馀蛎泚?lái)獲得一定的彈壓力，這種部件稱(chēng)為氮?dú)飧谆驓怏w彈簧，簡(jiǎn)稱(chēng)氮?dú)鈴椈桑∟itrogen 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?xún)?chǔ)能的需要。在模具工業(yè)中，更是被大量使用著。這些年來(lái)，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(duì)模具的需求量也越來(lái)越大，模具朝著精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)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(diǎn)，不能滿(mǎn)足這種形勢(shì)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(huì)影響到?jīng)_壓件的質(zhì)量，使模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得比較復(fù)雜，影響了模具在壓力機(jī)上更換的時(shí)間；同時(shí)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(jì)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(duì)拉延力是很不理想的。對(duì)于復(fù)雜的拉延成型零件，這個(gè)矛盾就顯得特別突出，有時(shí)只好采用增加工序的辦法來(lái)解決這類(lèi)問(wèn)題。再如彈簧、橡皮的起始力都不大，這一點(diǎn)對(duì)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(fèi)時(shí)費(fèi)力。對(duì)于密集型沖頭的沖裁工藝，如采用彈簧和橡皮卸料，往往會(huì)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(lái)解決這類(lèi)問(wèn)題。還可以舉出不少這類(lèi)例子。當(dāng)前沖壓設(shè)計(jì)人員只能采用氣墊來(lái)彌補(bǔ)這些不足。但是采用壓力機(jī)氣墊時(shí)，模具的設(shè)計(jì)，調(diào)整使使用者不很方便；由于氣壓的波動(dòng)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(zhuān)用的壓縮空氣站，況且并非所有的壓力機(jī)均配有氣墊。在使用氣墊時(shí)，模具設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)一種新型的彈性功能部件來(lái)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?dú)鈴椈勺鳛樾滦蛷椥怨ぞ卟考簿蛻?yīng)運(yùn)而生。它能夠彌補(bǔ)上述不足，簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)、制造、方便模具調(diào)整；它可以作為獨(dú)立部件，安裝在模具中使用，也可以設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)彈壓力恒定和延時(shí)動(dòng)作，是一種具有柔性性能的彈性部件。氮?dú)鈴椈刹粌H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(chē)、電子、儀表等行業(yè)。由此看來(lái)，氮?dú)鈴椈傻挠猛鞠喈?dāng)廣泛，它的出現(xiàn)迎合了時(shí)代的要求，滿(mǎn)足了工業(yè)發(fā)展的需要。顯然，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展如今正是方興未艾。

四、氮?dú)鈴椈蓱?yīng)用實(shí)例

我國(guó)采用氮?dú)鈴椈杉夹g(shù)已經(jīng)有十幾年歷史，通過(guò)學(xué)習(xí)和消化吸收，現(xiàn)在在我國(guó)汽車(chē)、電子、儀表、輕工等行業(yè)中，都在不同程度的將氮?dú)鈴椈杉夹g(shù)應(yīng)用到模具中，使模具設(shè)計(jì)、制造均上了一個(gè)新臺(tái)階，提高了模具制造水平，取得了教好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了這項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展。

1、汽車(chē)工業(yè)
北京吉普車(chē)公司和上海大眾汽車(chē)公司等從日本、臺(tái)灣進(jìn)口的不少車(chē)身覆蓋件模具中，使用氮?dú)鈴椈杉夹g(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(tái)灣引進(jìn)模具的基礎(chǔ)上，自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)使用氮?dú)鈴椈尚录夹g(shù)，在9套大型模具上采用了氮?dú)鈴椈杉夹g(shù)，共使用各種不同規(guī)格的氮?dú)鈴椈杉s50個(gè)。目前，JD車(chē)架5套模具，和JH125車(chē)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(yàn)，使用狀況良好。JD90車(chē)架累計(jì)已經(jīng)生產(chǎn)了5.4萬(wàn)件，至今氮?dú)鈴椈扇栽谡９ぷ鳎＞哌€在繼續(xù)使用中。河北鴻運(yùn)汽車(chē)沖壓件廠(chǎng)采用氮?dú)鈴椈杉夹g(shù)，解決了汽車(chē)縱梁彎曲中出現(xiàn)的回彈問(wèn)題，提高了5.73米汽車(chē)縱梁彎曲件的質(zhì)量。實(shí)踐證明，中國(guó)技術(shù)員自行設(shè)計(jì)的模具氮?dú)鈴椈上到y(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(duì)于沖 壓件來(lái)說(shuō)，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(tái)面壓力機(jī)多工位級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。設(shè)計(jì)、制造這類(lèi)零件的級(jí)進(jìn)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(lèi)模具中，如果采用常規(guī)的彈性元件來(lái)進(jìn)行拉延壓邊、壓料，卸料，便不能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)上的需求，也不能滿(mǎn)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(guó)外同行模具基礎(chǔ)上，自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)采用氮?dú)鈴椈蛇M(jìn)行拉延壓邊、壓料的連續(xù)拉延級(jí)進(jìn)模，采用了氮?dú)鈴椈勺逑到y(tǒng)，工使用七個(gè)氮?dú)鈴椈桑＞咧圃焱瓿珊螅谏钲谂闪C(jī)電研究所大臺(tái)面壓力機(jī)上使用，壓力機(jī)工作行程為每分鐘40次，已經(jīng)生產(chǎn)了幾百萬(wàn)件微電機(jī)外殼，機(jī)殼的質(zhì)量達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)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(hù)的好評(píng)。這是目前我國(guó)使用氮?dú)鈴椈勺逑到y(tǒng)最好的模具之一，也是我國(guó)首例自行設(shè)計(jì)制造使用氮?dú)鈴椈傻募?jí)進(jìn)模具 。計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)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(chǎng)采用氮?dú)鈴椈桑孕性O(shè)計(jì)制造模具將氮?dú)鈴椈砂惭b在800千件壓力機(jī)下，作為氮?dú)鈴椈蓺鈮|使用，該零件第一道拉延件的高度了質(zhì)量，取得非常滿(mǎn)意的效果。錄音機(jī)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(tuán)在消化吸收日本模具技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計(jì)了磁頭級(jí)進(jìn)模具，在拉延工序中采用了二個(gè)氮?dú)鈴椈蓧哼叄估蛹馁|(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。