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模具设计：常用模具弹簧类型以及模具弹簧正确的使用方法及安装

　　塑胶模具结构中，经常会用到弹簧来驱动相关机构。如顶针板，水口板，行位组件等等，大大小小各式各样的弹簧。

　　弹簧分类：

　　弹簧规格有着各种各样，如圆线弹簧、矩形弹簧、碟形弹簧等(如下图)。

　　模具零件大都由钢材组成，有一定的重量，弹力较小的难以驱动，所以常用矩形弹簧来组成。

　　矩形弹簧根据弹力需求，再细分为多种类别，业界通常用颜色分类。(如下图所示)。其中黄色弹簧在塑胶模具上是最常用的，如行位上的复位，顶针板的复位。当模具上的结构偏多或者偏大时(如顶针及斜顶偏多，或有大斜顶)，需要更大的弹力时，又或者有部分模板开模顺序要求比较高的，则可以考虑选用弹力更好的蓝色弹簧，甚至更高一级的红色弹簧。再下来更高弹力的弹簧在塑模中用的很少。

　　下面也重点介绍黄色、蓝色及红色弹簧。

　　黄色弹簧：

　　黄色弹簧属于轻小载荷的类别，在塑胶模具中应用最广泛。

　　弹簧的相关参数可以参考供应商提供的资料。(如下图例)

　　用法：

　　首先根据模具结构选择合适大小弹簧(外径D)，若弹簧中间有柱子穿过，还需要留意弹簧内径大小(d)，黄色弹簧内径比外径的一半大一点，穿过的柱子外径不能大于弹簧内径，不然装不进去。其次选择不同的弹簧压缩比，使用不同的压缩比弹簧的寿命不一样。(如下图所示)，通常使用30%～50%的压缩比。

　　还需要注意弹簧的压井长度，也就是压紧极限。这是不能超过的。建议黄色弹簧压缩比不要超过50%。

　　蓝色弹簧：

　　蓝色弹簧属于轻载荷的类别，在塑胶模具中应用的也比较多。

　　弹簧的相关参数可以参考供应商提供的资料。(如下图例)

　　用法：

　　用法与黄色弹簧类似，但要注意蓝色弹簧内径比黄色弹簧小，为外径的一半。压井长度也比相同规格的黄色弹簧长，蓝色弹簧通常使用30%～40%的压缩比。建议蓝色弹簧压缩比不要超过40%。

　　红色弹簧：

　　红色弹簧属于中载荷的类别，在塑胶模具中应用的比较少。

　　弹簧的相关参数可以参考供应商提供的资料。(如下图例)

　　用法：

　　用法与黄色弹簧类似，红色弹簧内径与蓝色弹簧一样，为外径的一半。压井长度也比相同规格的蓝色弹簧长，红色弹簧通常使用25%～30%的压缩比。建议红色弹簧压缩比不要超过32%。

　　其它类型弹簧也可以由此类推。

　　碟形弹簧

　　碟形弹簧的用法与圆形弹簧及矩形弹簧不一样，它的优点是空间小，弹力大，还有同样的碟形弹簧，不同的装配组合，得到的弹力也不一样，以方便得到不同的弹力需求。缺点是行程比较小，大多在1mm范围内。

　　用法：

　　由于模内注塑钢片及各模具零件加工后存在各种不同的公差，甚至在生产中也会出现各种磨损，导致在小的碰穿面上容易出现毛边等产品不良。常用的做法是维修模具以及增加预压。这时可以在模仁上设计一组弹镶件，由镶件和碟形弹簧组成，根据弹力需要，计算出合适的碟形弹簧数量(具体力学数据可查各供应商的产品资料)。如下图所示。

　　需要注意碟形弹簧压缩比尽量不要超过75%。镶件的设计行程一定要比弹簧的压缩高度大，还需多避空0.2mm左右，避免组装存在间隙。也就是说不能存在预压，因为碟形弹簧弹力比较大，增加预压可能会装不上，长期预压也会容易损坏模具。这与一般圆形弹簧和矩形弹簧不同。

　　所有弹簧都有一定的受热温度范围，超过弹簧的受热温度范围必定会对弹簧的弹力造成影响，甚至失效。所以在选取弹簧时必须了解清楚弹簧的工作温度，以选择合适的弹簧。

　　一般来说，模具弹簧发生问题最常见的原因，常是起因於对弹簧不正确的选择和使用。

　　  弹簧在模具总成本中所占的比例极小，尝试在弹簧上节省成本，可能会引起弹簧过早发生故障，增加维修费用，减少生产力，使你浪费更多的时间与劳工成本，甚至损坏模具而造成更大的损失。因此，确保在每项应用中都使用最好的模具弹簧，不失为一项明智的投资。

　　  正确的使用

　　  1、列为设计的重点在构造模具前，先确定弹簧的类型和数量，让选择合适的弹簧成为设计工作的一部分是最佳的选择。

　　  2、让弹簧预先负重对安装模具内之各只弹簧，须先行预压5%，以避免悴然产生之负荷导致应力不均而损及弹簧寿命。

　　  3、勿任意切削研磨任意研磨弹簧之内、外径或削减圈数来配合模具的尺寸，易导致损害弹簧而提早发生故障。

　　  4、更换需同进同出维修时应同时更换，不要只更换一只弹簧，因大小长度不一、新旧不同的弹簧会造成受力不均的现象。

　　  5、加以保护及维护在高热、腐蚀等环境下使用应加以保护，并依照事先预定的时间间隔更换模具弹簧。

　　  6、按比例加深导孔弹簧安装在整修过的模具时，应按比例加深导孔，使弹簧能装置安稳并产生统一且均匀的应力。

　　  7、适当的引导保护当弹簧的自由长度大於平均直径的四倍，在压缩情形下弹簧会变形。欲解决此一情况可使用套筒或套棒，或二者并用，以减少弹簧弯曲变形的可能。

　　  8、正确使用寿命长尽管模具弹簧设计允许产生最大应力，但模具弹簧在最大荷重下工作时，不要期望它保有最大的工作寿命。

　　  正确的安装方法

　　  为求得最佳使用效能，弹簧安装须注意下列二点：

　　  1.安装於平底孔而无导杆时，导孔深度至少须有弹簧两圈的深度;

　　  2.安装於导杆时，导杆长度须大於弹簧长度。

　　  当然，就算了解了弹簧在该产品中的重要作用，但如果弹簧的质量不好，对的影响是很大的，因此弹簧求购需选对商家。