本公司供应国产优质氮气弹簧，产品广泛应用于汽车模具，家电五金模具，印罐压印模具，拉深模具等。是目前矩型弹簧的升级换代产品。

氮气弹簧是一种弹性功能部件，用于冷冲压模具上，比目前已有的弹性元件或气垫具有更好的性能。那么冷冲压工艺和冲压模具要求什么特性的弹性元件？氮气弹簧是如何来满足不同的冷冲压工艺要求的？为了说明这方面的问题，我们将对不同的冲压工艺与氮气弹簧的关系分别加以介绍，以便读者能正确选择和应用氮气弹簧技术。

一、拉延---成形工艺

利用安装在压力机上的模具，将平板金属毛坯变为空心的制件，这种冷冲压工艺称为拉廷工艺，拉廷可分为轴对称的筒形件。轴对称的球形件、锥形件、抛物线形件，非轴对称的盒形件和非轴对称的曲面形零件，薄壁覆盖件等等。将真径为D的毛坯，拉延成直径为d，高度为H的筒形件，整个拉延过程是压边圈首先要将毛坯凸缘部压紧，在凸模作用下，将这部分金属拉进凹模，随着凸模下压，拉延力渐增加，毛坯凸缘部分发生塑性变形，产生塑性流动，最终达到设计的制件形状。如果我们将筒形件沿其高度方向剪开，再放平，不难发现存在着影线部分的三角形，这些三角形称为“多余三角形”。由此可见，拉延的塑性变形的实质，也就是“多余三角形”的车移，这部分金属是在切向压力和径向拉应力的作用下，从凸缘部位向筒壁高度转移，如杲车移的阻力太大，材料将被拉裂，如果切向压应力过大，凸缘区将会起皱。因此为了防止金属在流动过程中起皱，除了正确进行拉延工艺计算外，采用压边装置是目前最为有效的防皱措施，压力力的大小直接影响到拉延零件的质量，也是控制拉延金属能否均匀流动的主要工艺参数之一，在冲压模具设计中，常规的压边装置是弹簧、橡皮、气垫等，这些装置均匀有其优缺点，共同存在的问题之一就是不能提供准确的弹压力。

在目前的冲压书籍中，又没有准确的压边力计算公式可依。所以在实际生产中，压边力的选定和调整，一般都是根据设计人员或调整工人的经验来进行的，这样就影响到拉延制件的质量稳定，废品率的高低，使调式和修整模具的周期加长，氮气弹簧的出现，弥补了这方面不足，氮气弹簧可以提供准确的弹压力，它所具有的独特优点，是当今任何其它弹性元件无法比拟的。

对轴对称的零件，氮气弹簧以它固有的特点，独领风骚。采用氮气弹簧或氮气弹簧系统，非常方便地解决了已往存在的问题。保证冲制件的质量稳定，降低了废品率，简化了模具设计，模具制造、安装、调整也非常方便。如轴对称零件，作者采用氮气弹簧技术解决这类零件的拉延问题。均取得非常理想和满意的结果。有些零件采用常规的弹簧、橡胶做压边元件，冲压件质量不稳定，或是不能获得满足技术要求的冲压件，但是采用氮气弹簧进行压边，就可简单地解决这个问题，并能获得相当稳定和满足技术要求的冲制件，因此，从这种意义上说，氮气弹簧的出现，还可以对现有的冷冲压书籍中关于压边力的计算公式，进行验核和修正。归纳起来有以下几个方面：

1）氮气弹簧可以获得大小不同的、准确的压边力，压边力的调整也非常简便。除了能非常有效地防止拉延起皱，保证冲制件的质量外，对目前冲压书籍中压边力的计算公式，也起到修正作用，发展写完善了这里部分冲压工艺理论。

2）压边力可以在整个拉延过程中基本保持恒定，设计人员可以根据氮气弹簧的增压比和氮气弹簧的特性曲线，非常方便地选择应用，从而保证轴对称零件的成形性，稳定冲压件的质量，有效地防止起皱。

3）压边力的着力点可以很方便地移动调整，这一点给现场调整带来了诸多的方便，使金属在塑性变形过程中趋于等流动。

4）氮气弹簧的单位力量和单位行程所占有的模具空间，比任何其它弹性元件，在同等力量和行程下所占有的空间都要小。

因此轴对称的拉延零件，采用氮气弹簧的模具基本结构如图：正拉延或反拉延，氮气弹簧正置或反置均可以采用，对这尖零件，目前看来不论理论上还是模具结构上，对解决拉延中起皱与破裂的问题，都可以获得比较满意的结果，成功率是非常高的。

对非轴对称零件的拉延，其塑性变形的实质，也是多余三角形转移的问题，由于是非轴对称零件，更要处理好金属在拉延过程中等流动的问题，处理好多余三角形转移过程中，所带来的切向压应力和径向拉应力重新分配的问题，如果在塑性变形中，金属不是均等流动变形，金属内部必然会出相互牵制，加大了金属内部的应力，众所周知。如果切向压应力过大，将导致材料起皱，径向拉应力过大，将导致材料破裂。起皱与破裂是这类零件二大关键难题，而其影响的因素又比较复杂，特别是对于汽车覆盖件，其塑性变形的复杂性，形状多样性，零件无规律性等，给设计人员在设计这类零件的模具时，更多地借助于设计经验，来确定工艺参数，如拉延过程中等流动的目的，调整模具也应当以此为中心，那么采用氮气弹簧或氮气弹簧系统，一定会给这一类问题带来更多的方便。

氮气弹簧与冷冲压工艺和模具---二、弯曲工艺

弯曲是将毛坯（板料、捧料、管料、型材）弯成一定角度和形壮的冷冲工序。根据工件的形状和精度要求不同，弯曲方法主要有自由弯曲和校正弯曲二种。弯曲的形状和角度可以是多种多样的，其中他单角弯曲、多角弯曲、双向弯曲等等。在弯曲过程中，由于弹性区和塑性区同时存在，当外力除时，弹想区消失，出现了弹性恢复现象，影响了弯曲零件的角度和尺寸，这种现象称为弯曲回弹。影响了弯曲零件的角度和尺寸，这种现象称为弯曲回弹。回弹影响到弯曲工作的尺寸精度和制作的质量。在汽车变截面在梁的弯曲中，除了横向回弹之外，同时伴随着出现纵向回弹。纵向回弹更加难以控制解决，是当今弯曲工艺中存在的主要问题之一。弯曲件侧滑与弯曲载荷不对称性，是弯曲中存在的另一个问题，它也将影响到弯曲工件质量，特别是弯曲工件的对称度。目前解决这一类问题，均采用加大初始压料力和加大弯曲校正力，力图减少弹性区，提高其尺寸精度，但是问题的解决程度是非常有限的。常规的弹性元件，不论是弹簧或是橡皮，由于它们的特性曲线，决定其初始力都是靠预紧的方式来获得的，在大多数情况下是很不理想的，纵然它们能够获得足够大的预紧力，往往使这些弹性元件所占据的模具空间过大，或是使它们没有足够长的疲劳寿命，这是问题设计人员往往难以满意地解决，从而影响到弯曲制件的质量。应用压力机气垫来解决这类问题，也不是非常理想的，一方面设计人员要受到压力机顶杆孔位置的限制，另一方面，气垫所提供的压力，也不是一个准确数值，调整压力的幅度非常大，模具的调整有时不是十分方便，压力也难以达到均衡，安装和更换模具，都要占用去较长的时间等等。

氮气弹簧的出现，非常有效、非常理想地解决了这二个问题。氮气弹簧不需要预紧就可以获得足够大的、准确的初始力，所占据的模具空间也不是很大。这是它固有的特点所决定的，特别是在厚板的双向弯曲中，要保证弯曲件具有稳定的质量，那是非氮气弹簧莫数了。由于氮气弹簧能够获得强大的初始力，则在弯曲开始时，依靠托件板，便可以将板料紧紧压住，获得相当大的预压力，使板料同时进入凹模圆角区，基本消除了弯曲过程中侧滑的现象。在弯曲成形完后，又可以很平稳的将工件顶出，非常有效地保证弯曲件的质量，减小了弯曲回弹，提高了零件的尺寸精度和对称度，防止零件扭曲变形。除此之外，采用氮气弹簧或氮气弹簧系统，设计人员可以非常简单地将它安置在模具上部或下部，甚至可以将模座做为氮气弹簧的气室，大大地简化了模具设计。在模具调整时，很容易做到有的放矢，简单、方便、可靠、易行。应当指出，在汽车变截面横梁和纵梁的弯曲中，采用氮气弹簧或氮气系统，可以不采用专用的汽车大梁压力机，就能有效地控制纵向回弹量在1/100之内，这是当今在解决汽车大梁的制造中，最为有效的减小纵向回弹，保证质量的措施。

氮气弹簧与冷冲压工艺和模具---三、斜楔滑块复位

斜楔滑块在冲压工艺中的应用也比较广泛，利用斜楔机构来改变模具工作零件的运动方向，来完成水平方向的冲压功能，如执行冲孔、落料、弯曲、翻等工序工作，将垂直运动改变为水平运动，其行程大小都可以通过斜楔机构的形式确定，通过几何计算准确获得。设计者通过一般的计算就可以很方便地得到这些设计数据，这种机构的结构形式选择，机构的导向与润滑。模具的工作零件作为一个组件直接安装在斜楔滑块上，这些设计往往都是比较规范的设计。采用这种机构时复位的问题往往需要设计者动一动脑筋。以往都采用弹簧复位要确保复位可靠性和稳定性，弹簧的应用往往使模具的结构变得比较庞大，复位力的计算，弹簧的选择，弹簧的安置等都将给模具设计带来了麻烦，甚至还会增加模具的制造成本和周期。

氮气弹簧的出现并应用到斜楔块上，作为斜楔滑块复位的动力，可以大大简化了模具设计的工作量，氮气弹簧可以在比较狭小的空间中，获得比较大的复位力，并且动作可靠稳定，结构简单，复位准确，模具的调整维修非常方便。氮气弹簧所占有的模具空间也不大，往往这种氮气弹簧复位的结构是被设计成标准的结构，设计者只需要选择应用。因此简化了模具设计，缩短了模具制造周期，同时也就降低了模具制造成本，所以这种装置是模具设计人员比较欢迎的结构形式。

氮气弹簧与冷冲压工艺和模具---四、翻边成形工艺

翻边是将工件孔边缘或外缘在模具的作用下，翻边竖立边缘的冷冲工序。根据工件边缘的性质，翻边还可以分为孔翻边和外缘翻边，包括圆孔和非圆孔翻边；外凸曲线和内凹曲线翻边；平面和曲面翻边等。当工件的边缘为一条直线时，翻边变形就成为弯曲变形，所以弯曲是翻边的种特殊形式。由此可见，在非封闭曲线翻边中，防止工件侧滑，是保证翻边质量的关键，在设计这类模具时，确保获得较大的初始预压力是非常必要的。目前常规的弹性元件，在预压力和工作行程上都难以满足要求，而氮气弹簧却能很容易满足工艺需要，它具有足够大的行程，具有足够大的弹压力可供选择，都不需要预紧，就可以达到设计者的要求，从而非常可靠和稳定地保证翻边工件尺寸精度和成形质量。当今冷冲压工艺中，常见的翻边质量问题，大部分是由于工件预压不紧所造成的，尤其是在汽车覆盖件翻边中，更为常见。氮气弹簧的出现为有效解决这个问题。开拓了光明的前景。

起伏成形是一种使材料拉伸，形成局部的凹进或凸起，改变毛坯形状的冷冲压工艺方法，它主要用于压制加强筋，来提高工件的刚度，减轻重量。对于某些具有连续凸筋的零件，由于受到材料延伸率的限制，难以一次压筋成形，采用氮气弹簧就可以在一套模具中，根据不同的行程长度，分段阶梯成形，非常有效地解决这种问题，提高冲压生产率。解决这一类零件的问题主要是能够很好地定位，同时还能使零件获得预成形，完全消除了材料在成形过程中，相互牵制作用，有效地保证材料成形的顺序，保证零件的质量。