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膜片空气弹簧的正确计算方法和推导过程

文章来源:上海松夏减震器有限公司 发布时间:2021-10-11 09:44

膜片空气弹簧的正确计算方法和推导过程

在为模具设计选择弹簧时,唯一的标准是弹簧的弹性是否能保证模具的顺利生产。模具中使用最多,最需要注意的是顶针板回位弹簧和滑块限位弹簧。当弹簧用作辅助开模时,没有太多限制。

为保证顶针板能顺利复位,预紧状态下复位弹簧的弹力应大于顶针板自重的2.5倍。

滑块使用弹簧限位时,天边滑块应为滑块自重的2~2.5倍。对于其他方向,弹簧预紧状态的弹力不小于滑块的自重。

参数计算 无论以上哪种状态,计算方法都是一样的,用下面的公式来计算。

弹簧总长度=(行程+预紧力)/压缩比

弹簧载荷 = 弹簧刚度 × 压缩

公式中弹簧的总长度——弹簧在自由状态下的长度;

膜片空气弹簧的正确计算方法和推导过程

行程----移动的距离根据模具中的实际需要确定;

预压量-预压长度,一般取总长度的10%;

压缩比----是一个系数,数值不同,弹簧的使用寿命不同,这个数值可以在各个配件供应商的资料上查询;

弹簧载荷——可以理解为弹簧的弹力;

弹簧的刚度——弹簧力的增加量与弹簧变形量增加量的比值。可以理解为每增加1000N的力与弹簧压缩长度的比值。该值可以在配件供应商的信息中找到。

压缩-弹簧压缩的长度。

应用

顶针板回位弹簧的计算(以龙基标准模架为例)

假设顶出板所需顶出行程为30mm,顶出板重量为18.5kg,背销直径为20mm膜片空气弹簧的设计计算,弹簧使用寿命不低于50万次。那么,弹簧应该使用什么直径和长度?

膜片空气弹簧的正确计算方法和推导过程

根据上面的公式

弹簧总长=(30+15)÷0.36=125(mm)

预紧状态下4个弹簧的载荷= 42.2×15×4 = 2532(N) 2532N≈258.19kgf

2.顶针板重量的5倍=18.5×2.5=46.25(kgf)

注:kgf表示千克力,即1kg物体在地球上的重力约为9.8N。1kgf=9.8N膜片空气弹簧的设计计算 模具弹簧的正确计算方法和推导过程,1N≈0.。为了方便计算,经常使用0.1。

根据计算结果,我们使用直径为40mm,长度为125mm的蓝色弹簧。

这是如何计算的?公式中的值从何而来?接下来详细解释一下。

从经济效益和空间占用方面考虑,顶针板簧应直接安装在背销上。因此,弹簧的内径略大于倒缝,这可以从标准件数据中查到。直径为40mm的弹簧内径为20mm。由于弹簧的内径为正公差,直径40mm的弹簧可以顺利安装。

弹簧的使用寿命不低于50万次,因此其压缩比不能大于36%。这是配件供应商给出的近似值,不是限值,因此可以直接计算为36%。

膜片空气弹簧的正确计算方法和推导过程

已知行程为30mm,压缩比为36%。我们还需要一个预载值来知道弹簧的总长度。如前所述膜片空气弹簧的设计计算 模具弹簧的正确计算方法和推导过程,预紧力一般占弹簧总长度的10%。而且我们不知道总长度是多少膜片空气弹簧的设计计算 模具弹簧的正确计算方法和推导过程,这似乎是一个盲点。怎么做?

这时,我们需要先假设一个预紧值来计算弹簧的长度。

假设没有预压缩膜片空气弹簧的设计计算,直接用30÷0.36≈83(mm)。这意味着弹簧的长度肯定不会小于83mm。根据假设,预紧力值应为83×0.1=8.3 (mm)。

预加载只取整数,接近8.3的整数值是10,所以计算为10,将这些值代入公式,可以得到如下结果:

弹簧总长=(30+10)÷0.36≈111.11(mm)

最接近总长度111.11mm的弹簧为125mm(弹簧为标准件,长度标准可在配件供应商资料上查到)。因此膜片空气弹簧的设计计算,我们应该使用长度为125mm的弹簧,然后根据这个结果,反推预压。

弹簧预紧力=125×0.36-30=15(mm)

根据供应商的资料可以发现,φ40×125的蓝色弹簧刚度为42.2。根据刚度,可以计算出载荷值。

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