VDI 3003 Blatt 3-2013 Nitrogen gas springs in large stamping dies - Nitrogen gas springs with enhanced force and low height.pdf

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1、ICS 21.160, 25.120.10 VDI-RICHTLINIEN Oktober 2013 October 2013 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Gasdruckfedern fr Schneid- und Umformwerkzeuge Gasdruckfedern mit erhhten Federkrften und niedriger Bauhhe Nitrogen gas springs in large stamping dies Nitrogen gas springs with enhanced force and low height V

2、DI 3003 Blatt 3 / Part 3 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktionstechnik un

3、d Logistik (GPL) Fachbereich Produktionstechnik und Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 2: Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: Betriebsmittel Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /

4、Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:07.12 Entwurf,deutschFormeredition:07/12Draft,in German onlyZu beziehen durch/ Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten / AllrightsreservedVerein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2013Inhalt Seite Contents Page Vorbeme

5、rkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Normative Verweise 2 3 Grundlagen 3 3.1 Flldrcke 3 3.2 Wartung der Gasdruckfedern . 3 4 Berechnungsgrundlagen 3 5 Abmessungen . 4 6 Befestigungsvarianten . 7 7 Aufbaubeispiel einer Gasdruckfeder mit erhhten Federkrften und niedriger Bauhhe. 8 8 Anwe

6、ndungsbeispiele 8 Schrifttum 8 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Normative references . 2 3 Basic principles 3 3.1 Filling pressure 3 3.2 Maintenance of nitrogen gas springs . 3 4 Bases for calculations 3 5 Dimensions . 4 6 Mounting versions 7 7 Assembly example of a gas spring with

7、enhanced spring forces and low construction height 8 8 Applications 8 Bibliography 8 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10 2 VDI 3003 Blatt 3 / Part 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist

8、 entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-r

9、ung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe

10、 ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3003. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copyi

11、ng), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to al

12、l honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the internet at www.vdi.de/3003. Einleitung Der Inhalt dieser Richtlinie ergnzt VDI 3003 und VDI 3003 Blatt 2 bezglich Gasdruckfedern fr die besonderen Bedrfnisse der Automobil

13、indust-rie. Die hier beschriebenen Gasdruckfedern sind bezglich Kraft und Baumae optimiert. Die Gasdruckfedern mit erhhten Federkrften und niedriger Bauhhe bieten gegenber den in VDI 3003 aufgefhrten Gasdruckfedern den Vorteil, mehr Federkraft auf engsten Bauraum in Werkzeu-gen unterzubringen. Vorte

14、ilhaft knnen die Befesti-gungselemente aus VDI 3003 und VDI 3003 Blatt 5 eingesetzt werden. Introduction The content of this standard supplements standards VDI 3003 and VDI 3003 Part 2 to include nitrogen gas springs that meet the specific requirements of the automotive industry. The nitrogen gas sp

15、rings described here are optimised in terms of force and construction height. Compared with the nitrogen gas springs described in VDI 3003, the advantage of nitrogen gas springs with enhanced force and low construction height is that they can absorb higher spring forces in very confined tool spaces.

16、 The mounting elements from VDI 3003 and VDI 3003 Part 5 can also be used, which is an additional advantage. 1 Anwendungsbereich Die Richtlinie beschreibt Varianten von Gasdruck-federn mit erhhten Federkrften und niedrigeren Bauhhen zum Einsatz in Stanzerei-Growerk-zeugen. 1 Scope This standard desc

17、ribes nitrogen gas spring ver-sions with enhanced force and low construction height for use in large stamping dies. 2 Normative Verweise / Normative references Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: / The following referenced documents are indispen-sa

18、ble for the application of this standard: VDI 3003:2010-07 Gasdruckfedern fr Schneid- und Umformwerkzeuge (Nitrogen gas springs in large stamping dies) VDI 3003 Blatt 1:2003-08 (Entwurf / Draft) Ein-satz von Gasdruckfedern; Sicherheitshinweise (Use of nitrogen gas springs; Safety instructions) VDI 3

19、003 Blatt 2:2004-03 Gasdruckfedern 19 mm und 25 mm fr Schneid- und Um-formwerkzeuge (Nitrogen gas springs 19 mm and 25 mm in large stamping dies) VDI 3003 Blatt 4:2013-10 Gasdruckfedern fr Schneid- und Umformwerkzeuge; Gasdruckfe-dern mit erhhter Federkraft (Nitrogen gas springs in large stamping di

20、es; Nitrogen gas springs with enhanced force) VDI 3003 Blatt 5:2013-10 Gasdruckfedern fr Schneid- und Umformwerkzeuge; Befesti-gungsvarianten (Nitrogen gas springs for large stamping dies; Mounting versions) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10All rights reserved Vere

21、in Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3003 Blatt 3 / Part 3 3 3 Grundlagen Die Grundlagen sind identisch mit den in VDI 3003 beschriebenen Einzelheiten. Um Gefhrdungen der Mitarbeiter durch den fal-schen Umgang mit Gasdruckfedern sowie Schden an Maschinen oder Werkzeugen zu vermeiden, sin

22、d die sicherheitsrelevanten Hinweise zum Ein-bau sowie zur Befestigung und Wartung von Gas-druckfedern in Schneid- und Umformwerkzeugen nach VDI 3003 Blatt 1 zu beachten. Die Sicher-heitshinweise nach VDI 3003, Abschnitt 2.9 sind einzuhalten. 3.1 Flldrcke Die folgenden Flldrcke werden bercksichtigt:

23、 Flldruck 180 bar bei Nennkraft 1,7 kN und 3,5 kN Flldruck 150 bar ab Nennkraft 5,0 kN bis 95,0 kN 3.2 Wartung der Gasdruckfedern Gasdruckfedern mit Nennkraft 3,5 kN bis 95,0 kN sind reparabel. Allgemeine Wartungsintervalle siehe VDI 3003, Abschnitt 2.6. 3 Basic principles The basic principles are i

24、dentical to those de-scribed in VDI 3003. To avoid putting operators at risk and damaging machinery and dies through the incorrect use of nitrogen gas springs, the safety instructions con-cerning the installation, mounting and maintenance of nitrogen gas springs in large stamping dies as per VDI 300

25、3 Part 1 are to be followed. Safety instructions as described in VDI 3003, Section 2.9 are to be complied with. 3.1 Filling pressure The following filling pressures are considered: filling pressure 180 bar at nominal force 1,7 kN and 3,5 kN filling pressure 150 bar from nominal force 5,0 kN to 95,0

26、kN 3.2 Maintenance of nitrogen gas springs Nitrogen gas springs with nominal force 3,5 kN to 95,0 kN are repairable. See VDI 3003, Section 2.6 for general mainte-nance intervals. 4 Berechnungsgrundlagen Die Berechnungsgrundlagen sind identisch mit den Berechnungsgrundlagen in VDI 3003. Die maxima-le

27、n Hubgeschwindigkeiten und Hubzahlen sind VDI 3003, Abschnitt 2.6 zu entnehmen. 4 Bases for calculations The bases for calculations are identical to those in VDI 3003. Maximum stroke speeds and stroke rates are to be taken from VDI 3003, Section 2.6. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9Nor

28、mCD - Stand 2013-10 4 VDI 3003 Blatt 3 / Part 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 5 Abmessungen / Dimensions Bild 1. Gasdruckfedern (Abmessungen siehe Tabelle 1); Mae ohne Toleranzangaben nach DIN ISO 2768-1 m / Figure 1. Nitrogen gas springs (see Table 1 for d

29、imensions); Dimensions without tolerance specifications according to DIN ISO 2768-1 m B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3003 Blatt 3 / Part 3 5 Tabelle 1. Abmessungen fr Gasdruckfedern in mm /

30、Table 1. Dimensions for nitrogen gas springs, in mm Nenn- kraft / Nomi-nal forcea) in kN Hub / Stroke b)L1 L2 L3 L4 +2 L5 +0,15 L6 d1 d2 0,3 d3 d4 d5 0,1 d6 d7 d8 d9 r +0,05 1,7 10 50 40 1 16 11 19 M6 17 1,05 15 60 45 25 80 55 38 106 68 50 130 80 63 156 93 80 195 115 100 235 135 125 285 160 3,5 10 5

31、0 40 2 7,5 4 10,5 16 32 27 M6 30 20 M6 M6 11 1,05 13 56 43 16 62 46 25 80 55 38 106 68 50 130 80 63 156 93 80 190 110 100 230 130 125 280 155 5,0 10 50 40 2 7,5 4 10,5 20 38 33 M6 36 20 M6 M6 11 1,05 13 56 43 16 62 46 25 80 55 38 106 68 50 130 80 63 156 93 80 190 110 100 230 130 125 280 155 7,5 13 5

32、8 45 2 7,5 4 14,5 25 45 40 M8 43 20 M8 M6 11 1,05 25 82 57 38 108 70 50 132 82 63 158 95 80 192 112 100 232 132 125 282 157 10 13 64 51 3 13 8 14,5 28 50 43 M8 46 20 M8 M6 11 2,05 25 88 63 38 114 76 50 138 88 63 164 101 80 198 118 100 238 138 125 288 163 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED

33、9NormCD - Stand 2013-10 6 VDI 3003 Blatt 3 / Part 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Tabelle 1. Abmessungen fr Gasdruckfedern in mm (Fortsetzung) / Table 1. Dimensions for nitrogen gas springs, in mm (continued) Nenn- kraft / Nomi-nal forcea) in kN Hub / Strok

34、e b)L1 L2 L3 L4 +2 L5 +0,15 L6 d1 d2 0,3 d3 d4 d5 0,1 d6 d7 d8 d9 r +0,05 15 13 70 57 3 13 8 16 36 63 56 M8 59 20 M8 M6 11 2,05 25 94 69 38 120 82 50 144 94 63 170 107 80 204 124 100 244 144 125 294 169 24 25 95 70 3 13 8 18 45 75 67 M8 70 40 M8 M6 11 2,55 38 121 83 50 145 95 63 171 108 80 205 125 1

35、00 245 145 125 295 170 42 25 108 83 3 13 8 21 60 95 87 M8 90 60 M8 G1/8 16,4 2,55 38 134 96 50 158 108 63 184 121 80 218 138 100 258 158 125 308 183 66 25 118 93 3 13 8 22,5 75 120 112 M10 115 80 M8 G1/8 16,4 2,55 38 144 106 50 168 118 63 194 131 80 228 148 100 268 168 125 318 193 95 25 128 103 3 13

36、 8 24,5 90 150 142 M10 145 100 M8 G1/8 16,4 2,55 38 154 116 50 178 128 63 204 141 80 238 158 100 278 178 125 328 203 a)Nennkraft = Federkraft in kN in Abhngigkeit vom Aufflldruck 180 bar/150 bar / nominal force = spring force, in kN, as a function of the filling pressure of 180 bar/150 bar Anlieferu

37、ngszustand: Flldruck 180 bar bei Nennkraft bis 3,5 kN; Flldruck 150 bar bei Nennkraft ab 5,0 kN / delivered state: filling pressure 180 bar for nominal force up to 3,5 kN; filling pressure 150 bar for nominal force from 5,0 kN Kolbenstange mit Schutz / piston rod with protection Kennzeichnung: Flldr

38、uck 180 bar/150 bar / identification: filling pressure 180 bar/150 bar Beim Fllen der Gasdruckfeder darf nur Stickstoff verwendet werden. Eine Kombination von Sauerstoff und leicht entzndbaren Flssigkeiten, z. B. Benzin, kann beim Auffllen eine Explosion verursachen. / Only nitrogen may be used for

39、filling the gas springs. A combination of oxygen and flammable liquids such as petrol can cause an explosion during filling. b)Es wird empfohlen, eine Hubreserve von 10 % der nominellen Hublnge bis Hublnge 50 mm, ab Hublnge 63 mm von mindes-tens 5 mm vorzusehen. / A stroke reserve of 10 % of the nom

40、inal stroke length for stroke lengths up to 50 mm, or at least 5 mm for stroke lengths of 63 mm or longer is recommended. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3003 Blatt 3 / Part 3 7 6 Befestigung

41、svarianten Befestigungsvarianten von Gasdruckfedern fr Nennkrfte von 1,7 kN siehe VDI 3003 Blatt 2 und ab 3,5 kN bis 95,0 kN siehe VDI 3003 sowie VDI 3003 Blatt 5. Befestigungsvarianten fr Nennkraft 15 kN 6 Mounting versions For gas spring mounting versions for a nominal force of 1,7 kN refer to VDI

42、 3003 Part 2, and for nominal forces from 3,5 kN to 95,0 kN refer to VDI 3003 and VDI 3003 Part 5. Mounting versions for a nominal force of 15 kN Bild 2. Bundflanschbefestigung, rechteckig fr Gasdruckfedern (Abmessung siehe Tabelle 2); Mae ohne Toleranzangaben nach DIN ISO 2768-1 m Zusammenbau: 2 St

43、. Flanschhlften 4 St. Senkschrauben d5 l 1 St. Federring d7 (zweigeteilt) Figure 2. Rectangular lapped flange mounting for nitrogen gas springs (see Table 2 for dimen-sions); dimensions without tolerance specifications as per DIN ISO 2768-1 m Assembly: 2 flange halves 4 countersunk screws d5 l 1 spr

44、ing washer d7 (split into two parts) Tabelle 2. Abmessungen fr rechteckige Bundflanschbefestigungen in mm / Table 2. Dimensions for rectangular lapped flange mountings, in mm Fr Gasdruck-feder mit Nenn-kraft / For gas springs with a nominal force of d1 d2 0,05 d3 +0,1 d4 +0,3 +0,1 d5 d7a)h1 h2b)h3c)

45、l r +0,05 s1 s2 s3 s4 0,05 15 kN 90 63,4 67 11 M6 4 0,030 7,9 16 0,5 12 2 73,5 76,3 47,7 1,75 a)entsprechend DIN EN 10270-1SH / according to DIN EN 10270-1SH b)montiert / mounted c)Richtwert / reference value Werkstoff Nr. 1.1191 (C 45 E) oder gleichwertige Werkstoffe / material no. 1.1191 (C 45 E)

46、or equivalent B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10 8 VDI 3003 Blatt 3 / Part 3 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Bild 3. Geteilter Fuflansch fr Gasdruckfedern (Abmessung siehe Tabelle 3); Mae ohne Tole-ranzangaben nach DIN ISO 27

47、68-1 m / Figure 3. Split bottom flange for gas springs (see Table 3 for dimensions); dimensions without tol-erance specifications as per DIN ISO 2768-1 m Zusammenbau: 2 St. Flanschhlften / Assembly: 2 flange halves 7 Aufbaubeispiel einer Gasdruckfeder mit erhhten Federkrften und niedriger Bauhhe / A

48、ssembly example of a gas spring with enhanced spring forces and low construction height Bild 4. Gasdruckfeder mit seitlicher Gasbefllung / Figure 4. Nitrogen gas spring with lateral gas filling 8 Anwendungsbeispiele / Applications siehe VDI 3003 / see VDI 3003 Tabelle 3. Abmessungen fr geteilten Fuf

49、lansch in mm / Table 3. Dimensions of split bottom flange, in mm Fr Gasdruckfeder mit Nennkraft / For gas springs with a nominal force of s1 s2 s3 s4 s5 s6 d1 +0,3 +0,1 d2 d3 h1 h2 0 0,1 15 kN 38 24,75 12 100 73,5 50 11 57 64 12 8 Werkstoff Nr. 1.1191 (C 45 E) oder gleichwertige Werkstoffe / material no. 1.1191 (C 45 E) or equivalent Schrifttum / Bibliography DIN EN 10270-1:2012-01 Stahldraht fr Fede