Les avantages des ressorts à gaz d'azote sont nombreux, ce qui les rend de plus en plus populaires car les formateurs de métaux recherchent un contrôle exact de la pression dans la matrice. Ils sont depuis longtemps le système de pression de choix pour les estampeurs automobiles, par exemple, qui apprécient la fiabilité à long terme, la compactesse et le contrôle exact de la pression que ces ressorts fournissent.

Pression sur le contact

Les ressorts à gaz utilisent la pression du gaz pour produire une force nette. La pression agit sur arod ou piston et se traduit par une force pro

 

proportionnelle à la pression de charge de gaz. Contrairement à un ressort en acier ou en uréthane, la force nominale d'un ressort à gaz est obtenue au contact ou dès que la tige commence à se compresser. La force est calculée en multipliant la surface effective de la tige ou du piston par sa pression de charge, par exemple 1,0 pouce carré par 2000 psi = 2000 livres de force. La plupart des ressorts à gaz sont chargés à 2175 psi ou moins.

Les ressorts uréthane et acier fonctionnent sur le principe de déformation d'un matériau élastique. La force initiale au contact est effectivement nulle et augmente proportionnellement avec le déplacement au fur et à mesure que le matériau subit une plus grande tension. Pour obtenir une force initiale élevée, un ressort en uréthane ou en acier doit être préchargé. Pendant le fonctionnement, le ressort préchargé subit une proportion plus élevée de déplacement, ce qui provoque une diminution de la durée de vie du ressort lorsque le matériau atteint ses limites de fatigue.

Les ressorts à gaz utilisent de l'azote parce qu'il est non réactif, généralement disponible à la pression requise et peu coûteux - d'autres gaz inertes coûtent beaucoup plus que l'azote. L'air est indésirable en raison de sa teneur importante en oxygène et en humidité. En revanche, l'azote sec ne réagit pas avec les huiles lubrifiantes et ne corrode pas les composants des cylindres.

Lors de la compression, la pression gaz-ressort augmente en proportion à la diminution du volume de gaz. Si le volume est réduit de moitié, la pression de charge double. Pour cette raison, il est souhaitable d'inclure un volume ajouté important, réduisant ainsi la quantité d'augmentation de pression provoquée lors de la compression de la tige de piston du cylindre. Au fur et à mesure que la pression augmente, la force

augmentation en proportion directe. Pour la plupart des applications, la pression ne doit pas être augmentée de plus de 75 % de la pression au repos du ressort. Cela se traduit par des températures de refroidissement à l'intérieur du ressort, facilitant une durée de vie plus longue du ressort à gaz. Certaines opérations de formage des métaux, par exemple l'étirage profond, peuvent nécessiter une courbe moyenne de force plate le long des lignes d'une augmentation de 10 à 20 pour cent. Toutefois, essayer d'obtenir une augmentation de pression inférieure à 10% est impractique parce que les exigences en volume de gaz sont si grandes.

Tous les types pour tous les besoins Trois types principaux de ressorts à gaz

utilisation dans les matrices d'estampage: autonome, lié et collecteur.

Les ressorts à gaz azoté autonomes contiennent du gaz sous pression dans un corps de cylindre fermé et scellent la tige ou le piston. Ces unités préchargées peuvent être remplies ou déchargées à une pression désirée via une vanne de retenue. Cela signifie que la force qu'ils produisent est préréglée avant l'installation dans la matrice. Une cellule de charge hydraulique ou électronique mesure la force sans perte de gaz du ressort.

 

Généralement, les ressorts à gaz étanches à tige ont une hauteur plus compacte que les modèles étanches à piston, et le piston dans un ressort étanche à tige n'agit que comme un retenteur et n'effectue aucun étanchéité. La zone productrice de force de ce type de ressort se concentre autour du diamètre de la tige de piston, la tige durcie et polie agissant à la fois comme surface d'étanchéité et de guidage du ressort.

 

Les ressorts à gaz étanches à piston scellent l'ID du corps du cylindre, avec une force produite dans la zone du diamètre du piston. Les unités étanches à piston offrent plus de tonnage de force par OD du ressort à gaz, mais ont tendance à être plus hautes puisque le volume de gaz doit être ajouté verticalement.

Les ressorts à gaz azoté standard autonomes peuvent être conduits à un panneau de commande de pression commun, permettant un fonctionnement relié. Une disposition liée permet aux utilisateurs de remplir, de décharger et de surveiller la pression du système depuis l'extérieur de la matrice. La liaison des ressorts apporte un grand avantage : une pression uniforme et vérifiable dans tout le système. Lien

ing peut utiliser différentes options de tuyauterie, la plupart utilisant des joints de face à bague torique à chaque raccord. Certains fabricants peuvent fournir des systèmes de liaison préassemblés et testés sur une sous-plaque, permettant une installation sans tracas. Des tuyaux et des raccords spéciaux rendent le raccordement de cylindres plus petits un processus simplifié par rapport à il y a quelques années.

Les ressorts à gaz de type collecteur sont des assemblages de boîtiers et de tiges filetés dans une plaque épaisse ou un collecteur, forés pour accueillir le volume de gaz. Un panneau de commande est porté d'un côté de la plaque de collecteur. Puisque le collecteur fait partie de l'ensemble de matrices, le collecteur doit être incorporé lors de la conception de matrices.

Mind Pression et lubrifiant En général, l'entretien du ressort à gaz est

Une affaire simple. Lors du retrait d'une matrice pour l'entretien de routine, la salle d'outils par sonnel devrait utiliser une cellule de charge pour vérifier la pression du ressort. Les fabricants de ressorts peuvent fournir un calendrier pour effectuer des contrôles de pression en fonction du nombre de coups effectués par les ressorts. Les utilisateurs devraient également permettre un drainage adéquat du lubrifiant de la matrice des poches sur arrondissement des ressorts, ce qui aide à la longue durée de vie de la matrice. Si les ressorts à gaz nécessitent une réparation, la plupart peuvent être retravaillés en quelques minutes en remplaçant la cartouche interne ou les joints. La conception réparable des ressorts à gaz apporte un avantage coûteux.

 

Une foule d'applications

ressorts à gaz - sous diverses formes,

forces et diamètres - peut répondre à l'appel dans pratiquement toutes les situations où une force est nécessaire à l'intérieur de la matrice. Les applications comprennent le support de levage, le maintien d'une perle dans une matrice de tirage et le dépouillage de l'apunch pendant le blanchiment. Les ressorts à gaz ont également fait des incursions pour des applications spécialisées telles que l'éjection partielle.

Ce schéma montre des ressorts à gaz utilisés pour l'étirage et l'éjection de pièces, avec des ressorts liés contenus dans la matrice supérieure.

 

Pensez-vous à passer de la bobine au gaz? Si une matrice fonctionne à des taux de production en volume élevé et que ses ressorts en bobine nécessitent un remplacement fréquent, les ressorts à gaz sont des solutions de rechange qui peuvent réduire les temps d'arrêt causés par un tel remplacement des ressorts. Si un changement est nécessaire, la rénovation peut être simple, nécessitant souvent seulement des modifications mineures telles que l'utilisation d'un espaceur car les ressorts à gaz peuvent être plus courts que les ressorts en bobine qu'ils remplacent. Dans la plupart des cas, moins de ressorts à gaz azoté seront nécessaires pour atteindre la force totale souhaitée. Et dans presque tous les cas, les ressorts à gaz sont disponibles dans des diamètres qui correspondent à ceux des poches de ressorts à bobine.

Cette découpe d'une matrice blanche et de poinçonnage montre un système azote-gaz-ressort lié dans la matrice inférieure.

L'avantage du gaz-ressort

Les ressorts à gaz d'azote offrent une foule d'avantages aux estampeurs cherchant à

tirer le meilleur parti de l'outillage. Ils :

• Fournir la force au contact et ne nécessitent pas de préchargement;

• Disponibles en profils compacts qui nécessitent moins de fermeture

hauteur; fournir des forces élevées et répétables et offrir des cycles de vie longs;

• Sont compacts et produisent des forces élevées, permettant la réalisation de la force souhaitée avec moins de ressorts;

• Peut être réparé simplement et économiquement;

• Peut être utilisé dans un système connecté, fournissant un contrôle de pression via un panneau de commande situé à l'extérieur de la matrice.