膜片空氣彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程

在為模具設計選擇彈簧時(shí)，唯一的標準是彈簧的彈性是否能保證模具的順利生產(chǎn)。模具中使用最多，最需要注意的是頂針板回位彈簧和滑塊限位彈簧。當彈簧用作輔助開(kāi)模時(shí)，沒(méi)有太多限制。

為保證頂針板能順利復位，預緊狀態(tài)下復位彈簧的彈力應大于頂針板自重的2.5倍。

滑塊使用彈簧限位時(shí)，天邊滑塊應為滑塊自重的2~2.5倍。對于其他方向，彈簧預緊狀態(tài)的彈力不小于滑塊的自重。

參數計算 無(wú)論以上哪種狀態(tài)，計算方法都是一樣的，用下面的公式來(lái)計算。

彈簧總長(cháng)度=（行程+預緊力）/壓縮比

彈簧載荷 = 彈簧剛度 × 壓縮

公式中彈簧的總長(cháng)度——彈簧在自由狀態(tài)下的長(cháng)度；

行程----移動(dòng)的距離根據模具中的實(shí)際需要確定；

預壓量-預壓長(cháng)度，一般取總長(cháng)度的10%；

壓縮比----是一個(gè)系數，數值不同，彈簧的使用壽命不同，這個(gè)數值可以在各個(gè)配件供應商的資料上查詢(xún)；

彈簧載荷——可以理解為彈簧的彈力；

彈簧的剛度——彈簧力的增加量與彈簧變形量增加量的比值?？梢岳斫鉃槊吭黾?000N的力與彈簧壓縮長(cháng)度的比值。該值可以在配件供應商的信息中找到。

壓縮-彈簧壓縮的長(cháng)度。

應用

頂針板回位彈簧的計算（以龍基標準模架為例）

假設頂出板所需頂出行程為30mm，頂出板重量為18.5kg，背銷(xiāo)直徑為20mm膜片空氣彈簧的設計計算，彈簧使用壽命不低于50萬(wàn)次。那么，彈簧應該使用什么直徑和長(cháng)度？

根據上面的公式

彈簧總長(cháng)=(30+15）÷0.36=125(mm)

預緊狀態(tài)下4個(gè)彈簧的載荷= 42.2×15×4 ＝ 2532(N) 2532N≈258.19kgf

2.頂針板重量的5倍=18.5×2.5=46.25（kgf）

注：kgf表示千克力，即1kg物體在地球上的重力約為9.8N。1kgf=9.8N膜片空氣彈簧的設計計算 模具彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程，1N≈0.。為了方便計算，經(jīng)常使用0.1。

根據計算結果，我們使用直徑為40mm，長(cháng)度為125mm的藍色彈簧。

這是如何計算的？公式中的值從何而來(lái)？接下來(lái)詳細解釋一下。

從經(jīng)濟效益和空間占用方面考慮，頂針板簧應直接安裝在背銷(xiāo)上。因此，彈簧的內徑略大于倒縫，這可以從標準件數據中查到。直徑為40mm的彈簧內徑為20mm。由于彈簧的內徑為正公差，直徑40mm的彈簧可以順利安裝。

彈簧的使用壽命不低于50萬(wàn)次，因此其壓縮比不能大于36%。這是配件供應商給出的近似值，不是限值，因此可以直接計算為36%。

已知行程為30mm，壓縮比為36%。我們還需要一個(gè)預載值來(lái)知道彈簧的總長(cháng)度。如前所述膜片空氣彈簧的設計計算 模具彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程，預緊力一般占彈簧總長(cháng)度的10%。而且我們不知道總長(cháng)度是多少膜片空氣彈簧的設計計算 模具彈簧的正確計算方法和推導過(guò)程，這似乎是一個(gè)盲點(diǎn)。怎么做？

這時(shí)，我們需要先假設一個(gè)預緊值來(lái)計算彈簧的長(cháng)度。

假設沒(méi)有預壓縮膜片空氣彈簧的設計計算，直接用30÷0.36≈83（mm）。這意味著(zhù)彈簧的長(cháng)度肯定不會(huì )小于83mm。根據假設，預緊力值應為83×0.1=8.3 (mm)。

預加載只取整數，接近8.3的整數值是10，所以計算為10，將這些值代入公式，可以得到如下結果：

彈簧總長(cháng)=(30+10）÷0.36≈111.11(mm)

最接近總長(cháng)度111.11mm的彈簧為125mm（彈簧為標準件，長(cháng)度標準可在配件供應商資料上查到）。因此膜片空氣彈簧的設計計算，我們應該使用長(cháng)度為125mm的彈簧，然后根據這個(gè)結果，反推預壓。

彈簧預緊力=125×0.36-30=15(mm)

根據供應商的資料可以發(fā)現，φ40×125的藍色彈簧剛度為42.2。根據剛度，可以計算出載荷值。