氮氣彈簧設計原理與特點

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，氮氣彈簧不僅可以在模具行業(yè)中廣泛的應用，也可以用到其他工業(yè)領域，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。

（1）采用氮氣作為工作介質(zhì)的氮氣彈簧，它的工作過程，可以近似認為是等溫膨脹和壓縮過程，因此必須遵循波義耳一馬略特(Boyle-Mariotte)氣體狀態(tài)方程。

（2）計算公式：PV/T=C，P1×V1=P2×V2

（3）應當說明，除了理論計算之外，氮氣缸的結(jié)構設計、密封技術是氮氣彈簧成敗之關鍵技術。從目前國內(nèi)外產(chǎn)品來看，氮氣彈簧的結(jié)構一般可分為：活塞式各柱塞式二大類型，采用單腔或復腔的氣室結(jié)構，氣室設計上多為背壓式結(jié)構。從整體而言，氮氣彈簧可分為獨立式和非獨立式二大類型。可運動部分和不可運動部分的結(jié)構，充氣、配氣結(jié)構和形式等的設計均與制造工藝技術相關聯(lián)，與新材料、新工藝、新技術的應用相關聯(lián)，這些新技術的應用程度，都將直接影響氮氣彈簧的技術性能指  標，影響氮氣彈簧品質(zhì)的高低。從這個意義說，氮氣彈簧又是一種綜合各項新技術應用的產(chǎn)品。

（4）氣體密封形式和技術是一項復雜的工作，密封高壓氣體就更復雜，高壓氣體不僅要很好地長期密封，并要在這壓力下循環(huán)工作，有時其增壓比高達1.6-2.0，因此高壓氣體的長期密封，要比高壓液體的密封困難得多，它是一項綜合性的技術，這其中有密封的結(jié)構形式，靜密封與動密封的路徑、形式，運動付的制造精度、表面粗糙度、表面處理技術、密封材料的選擇、密封可靠性與壽命等。

 

 

(1)在較小的空間中，可以產(chǎn)生較大的初始彈壓力，不需要預緊，傳力模塊一俟開始與氮氣彈簧柱塞接觸就具有彈壓力。一個氮氣彈簧可以代替多個彈簧，對于工作行程相同的模具，采用氮氣彈簧的模具高度要比采用彈簧的模具高度小很多；

(2)彈壓力在整個行程中，可以基本保持恒定；

(3)根據(jù)不同的冷沖壓工序要求，其彈壓力的大小、受力點的位置可以隨時調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)準確、方便，在模具設計和調(diào)試中，可以很方便實現(xiàn)彈壓力的平衡；

(4)簡化模具壓力、卸料等結(jié)構，簡化模具設計，縮短模具制造周期；

(5)提高沖壓件質(zhì)量，保證沖制件質(zhì)量穩(wěn)定，縮短在壓力機上更換模具時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低成本；

(6)使用壽命長、安全、可靠，安裝和維修簡單、可靠、方便；

(7)適用于作為不需要外加動力源的氣墊裝置。