模具彈簧在沖壓和注塑模具中用于提供復位力、壓料力和頂出力,選型時需要根據模具結構和工作條件確定彈簧的規格。剛度過高會損壞模具零件,剛度過低則無法完成復位或壓料。
選型的第一步是確定彈簧的受力方向。在沖裁模中,卸料板需要均勻的壓料力,彈簧應布置在卸料板四周,間距均勻。拉伸模的壓邊圈需要較大的壓邊力,彈簧應靠近拉伸凸模布置。注塑模的頂出板復位彈簧應分布在頂出板的四個角落,避免頂出板傾斜。彈簧的軸線應與受力方向平行,不得承受側向彎曲,否則彈簧會早期疲勞斷裂。
彈簧的剛度需要與模具的工作行程匹配。工作行程是指模具在閉合狀態下彈簧被壓縮的距離。如果行程過大,彈簧會被壓并,導致永久變形;行程過小,則彈力不足。設計時應使彈簧的工作壓縮量小于其最大許用壓縮量。對于承受沖擊載荷的彈簧,應選用剛度較低的彈簧,以吸收沖擊能量。對于要求精確復位的場合,應選用剛度較高的彈簧,以減少彈力波動對位置精度的影響。
彈簧的自由高度應根據模具的閉合高度和預壓量確定。預壓量是在模具閉合前彈簧已經有了一定的壓縮,這樣可以保證在初始位置就有彈力輸出。預壓量過大會增加模具的安裝難度,過小則會在動作初期出現間隙。自由高度過高的彈簧在模具開啟時會伸出模架之外,需要設置保護套筒防止彈簧彎折。
在多彈簧并聯使用時,各彈簧的自由高度應一致,否則彈力會集中在較高的彈簧上,使其過載。可以采用分組選配的方法,將自由高度相近的彈簧安裝在同一模具中。彈簧的排列應避開頂桿孔、冷卻水路和螺釘位置。對于狹小空間,可以選用矩形截面彈簧,其單位體積的彈力較大。
環境因素也會影響選型。在高溫模具中,彈簧材料會發生松弛,彈力下降,需要選用耐熱彈簧或加大初始預壓量。在腐蝕性環境中,彈簧表面需要鍍層或選用不銹鋼材料。在有潤滑的條件下,彈簧壽命可以延長,但潤滑劑不能與模具塑料反應。