模具彈簧選擇方法（衝壓模具彈簧選擇及計算方法）

2023-05-24 18:51:29

彈簧在模具中主要作用是提供壓料力、復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」「優力膠（聚氨酯）」「氮氣彈簧」等。其選擇原則主要是根據其使用壽命及模具成本進行考慮。

在模具設計中彈簧的種類選擇依據是成本，那彈簧的長度、數量又應該通過什麼來進行計算呢？其依據如何？

模具中彈簧的選擇需要根據其壓縮量、模具結構類型來進行判斷，根據不同的彈性元器件不同的特性進行選擇。

比如成型模、單衝模中的彈簧一般使用矩形彈簧中的棕色彈簧足夠，因為矩形彈簧通過顏色來進行區分力大小（五種：黃、藍、紅、綠、棕）。氮氣彈簧非常貴一般不用，而優力膠使用在彈簧箱結構或拉伸模、整形模等廉價模具中。

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，對於模具中比較小力的頂杆可以使用。如果彈簧選擇不當，不但會造成浪費，更主要的是容易導致產品變形、複合模不脫料等問題。

壓縮量就是指彈簧自由長度減去被壓縮以後長度所得到的值。對於矩形彈簧的壓縮量長度有一個壓縮量係數表1，下表中不難看出，壓縮量越大彈性使用次數越少。

壓縮係數表1

如果我們採購的彈簧並非標準類型，或者我們需要得到彈簧的極限壓縮量時，可以通過測量彈簧的自由長度，然後將彈簧放入臺虎鉗中進行增壓直到不能再壓縮為止，然後再進行測量長度，通過自由長度減去壓縮後的長度得到極限壓縮量。

例：彈簧自由長度100，壓縮後的極限值是75，那彈簧的極限壓縮量就是25。而其壓縮係數就等於25%。

彈簧的長度計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，而使用壽命不能低於50萬次更換。那應該選擇多長的彈簧呢？

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

雖然看似計算彈簧壓縮量、彈簧長度非常簡單，但是實際使用設計過程中會有很多變數，尤其是在選擇彈簧種類、彈簧排布上需要特別注意。