VDI 3003 Blatt 4-2013 Nitrogen gas springs in large stamping dies - Nitrogen gas springs with enhanced force.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 erhhter Federkraft Nitrogen gas springs in large stamping dies Nitrogen gas springs with enhanced force VDI 3003 Blatt 4 / Part 4 Ausg. deuts

2、ch/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 und Logistik (GPL) Fachbereich Produkt

3、ionstechnik und Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 2: Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: Betriebsmittel Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot pe

4、rmittedFrhere 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 Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendung

5、sbereich . 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 . 6 7 Aufbaubeispiel einer Gasdruckfeder mit erhhten Federkrften 7 8 Anwendungsbeispiele 7 Schrifttum 7 Preliminary note . 2 Introd

6、uction 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 6 7 Assembly example of a gas spring with enhanced spring forces . 7 8 Applications 7 Bibliography 7

7、 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10 2 VDI 3003 Blatt 4 / Part 4 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. A

8、lle 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-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/richtlin

9、ien), 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 ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3003. Preliminary note The content of thi

10、s 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 copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or

11、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 all honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this

12、 series of standards can be accessed on the internet at www.vdi.de/3003. Einleitung Der Inhalt dieser Richtlinie ergnzt die Richtlinien VDI 3003, VDI 3003 Blatt 2 und Blatt 3 bezglich Gasdruckfedern fr die besonderen Bedrfnisse der Automobilindustrie. Die hier beschriebenen Gasdruckfedern sind entsp

13、rechend der Kraft opti-miert. Die Gasdruckfedern mit erhhten Federkrften bieten gegenber den in VDI 3003 aufgefhrten Gasdruckfedern den Vorteil, mehr Federkraft bei gleichen Abmessungen und Hublngen in Werk-zeugen unterzubringen. Der Unterschied zu Gas-druckfedern nach VDI 3003 sind die greren Kolbe

14、nstangendurchmesser. Vorteilhaft knnen die Befestigungselemente 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 and Part 3 to in-clude nitrogen gas springs that meet the specific requirements of the aut

15、omotive industry. The ni-trogen gas springs described here are optimised in terms of force. Compared with the nitrogen gas springs described in VDI 3003, the advantage of nitrogen gas springs with enhanced force is that they absorb higher spring forces in dies without the need to alter the installat

16、ion space or stroke lengths. The difference between these gas springs and those described in VDI 3003 is that these have larger piston rod di-ameters. The mounting elements from VDI 3003 and VDI 3003 Part 5 can also be used, which is an additional advantage. 1 Anwendungsbereich Die Richtlinie beschr

17、eibt Varianten von Gasdruck-federn mit erhhten Federkrften zum Einsatz in Stanzerei-Growerkzeugen. 1 Scope This standard describes nitrogen gas spring ver-sions with enhanced force for use in large stamping dies. 2 Normative Verweise / Normative references Die folgenden zitierten Dokumente sind fr d

18、ie Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: / The following referenced documents are indispen-sable 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

19、 von Gasdruckfedern; Sicherheitshinweise (Use of nitrogen gas springs; Safety instruct-tions) VDI 3003 Blatt 5:2013-10 Gasdruckfedern fr Schneid- und Umformwerkzeuge; Befesti-gungsvarianten (Nitrogen gas springs for large stamping dies; Mounting versions) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8E

20、D9NormCD - Stand 2013-10All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3003 Blatt 4 / Part 4 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 Schde

21、n an Maschinen oder Werkzeugen zu vermeiden, sind die sicherheitsrelevanten Hinweise zur Zulas-sung gem Druckgerterichtlinie 97/23/EG, zum Einbau und zur Befestigung und Wartung von Gasdruckfedern in Schneid- und Umformwerk-zeugen nach VDI 3003 Blatt 1 zu beachten. Die Sicherheitshinweise nach VDI 3

22、003, Abschnitt 2.9 sind einzuhalten. 3.1 Flldruck Folgender Flldruck wird bercksichtigt: Flldruck 150 bar Nennkraft 10 kN bis 95 kN 3.2 Wartung der Gasdruckfedern Allgemeine Wartungsintervalle siehe VDI 3003, Abschnitt 2.6. 3 Basic principles The basic principles are identical to those de-scribed in

23、 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 approval pursuant to the Pressure Equipment Directive 97/23/EC as well as the in-stallation, mounting and maintenance of nitrogen g

24、as springs in large stamping dies as per VDI 3003 Part 1 are to be followed. Safety instructions as described in VDI 3003, Section 2.9 are to be com-plied with. 3.1 Filling pressure The following filling pressure is considered: filling pressure 150 bar nominal force of 10 kN to 95 kN 3.2 Maintenance

25、 of nitrogen gas springs See VDI 3003, Section 2.6 for general mainte-nance intervals. 4 Berechnungsgrundlagen Die Berechnungsgrundlagen sind identisch mit den Berechnungsgrundlagen in VDI 3003. Die maxi-malen Hubgeschwindigkeiten und Hubzahlen sind VDI 3003, Abschnitt 2.6 zu entnehmen. 4 Bases for

26、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. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10 4 VDI 3003 Blatt 4 / Part 4 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ing

27、enieure e.V., Dsseldorf 2013 5 Abmessungen / Dimensions Nennkraft 10 kN bis 95 kN / Nominal force of 10 kN to 95 kN 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 dimensions); dimensions without t

28、olerance specifications according to DIN ISO 2768-1 m B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3003 Blatt 4 / Part 4 5 Tabelle 1. Abmessungen fr Gasdruckfedern in mm / Table 1. Dimensions for nitrogen

29、 gas springs, in mm Nenn- kraft / Nomi-nal force a) in kN Hub / Stroke b)L1 L2 L3 L4 +2 L5 +0,15 L6 d1 d2 0,3 d3 max. d4 d5 0,1 d6 d7 d8 d9 r +0,05 10 13 121 108 3 13 8 14,5 28 50 43 M8 46 20 M6 G1/8 16,4 2,05 25 145 120 38 171 133 50 195 145 63 221 158 80 255 175 100 295 195 125 345 220 160 415 255

30、 200 495 295 250 595 345 300 695 395 24 25 160 135 3 13 8 18 45 75 67 M8 70 40 M8 G1/8 16,4 2,55 38 186 148 50 210 160 63 236 173 80 270 190 100 310 210 125 360 235 160 430 270 200 510 310 250 610 360 300 710 410 42 25 170 145 3 13 8 21 60 95 87 M8 90 60 M8 G1/8 16,4 2,55 38 196 158 50 220 170 63 24

31、6 183 80 280 200 100 320 220 125 370 245 160 440 280 200 520 320 250 620 370 300 720 420 66 25 190 165 3 13 8 22,5 75 120 112 M10 115 80 M8 G1/8 16,4 2,55 38 216 178 50 240 190 63 266 203 80 300 220 100 340 240 125 390 265 160 460 300 200 540 340 250 640 390 300 740 440 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43ED

32、B30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10 6 VDI 3003 Blatt 4 / Part 4 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 force a)

33、in kN Hub / Stroke b)L1 L2 L3 L4 +2 L5 +0,15 L6 d1 d2 0,3 d3 max. d4 d5 0,1 d6 d7 d8 d9 r +0,05 95 25 205 180 3 13 8 24,5 90 150 142 M10 145 100 M8 G1/8 16,4 2,55 38 231 193 50 255 205 63 281 218 80 315 235 100 355 255 125 405 280 160 475 315 200 555 355 250 655 405 300 755 455 a)Nennkraft = Federkr

34、aft in kN in Abhngigkeit vom Aufflldruck 150 bar / nominal force = spring force, in kN, as a function of the filling pressure of 150 bar Anlieferungszustand: Flldruck 150 bar bei Nennkraft ab 10 kN / delivered state: filling pressure 150 bar for nominal forces from 10 kN Kolbenstange mit Schutz / pi

35、ston rod with protection Kennzeichnung: Flldruck 150 bar / identification: filling pressure 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. / O

36、nly nitrogen may be used for 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 stro

37、ke reserve of 10 % of the nominal stroke length for stroke lengths up to 50 mm, or at least 5 mm for stroke lengths of 63 mm or longer is recommended. 6 Befestigungsvarianten Befestigungsvarianten von Gasdruckfedern siehe VDI 3003 und VDI 3003 Blatt 5. 6 Mounting versions Refer to VDI 3003 and VDI 3

38、003 Part 5 for nitro-gen gas spring mounting elements. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3003 Blatt 4 / Part 4 7 7 Aufbaubeispiel einer Gasdruckfeder mit erhhten Federkrften 7 Assembly example

39、of a gas spring with enhanced spring forces Bild 2. Gasdruckfeder mit seitlicher Gasbefllung Figure 2. Nitrogen gas spring with lateral gas filling 8 Anwendungsbeispiele siehe VDI 3003 8 Applications see VDI 3003 Schrifttum / Bibliography Gesetze, Verordnungen, Verwaltungsvorschriften / Acts, ordina

40、nces, administrative regulations Richtlinie 97/23/EG des Europischen Parlaments und des Rates vom 29. Mai 1997 zur Angleichung der Rechtsvor-schriften der Mitgliedstaaten ber Druckgerte (ABl EG, 1997, Nr. L 181, S. 155) Technische Regeln / Technical rules DIN ISO 2768-1:1991-06 Allgemeintoleranzen;

41、Toleranzen fr Lngen- und Winkelmae ohne einzelne Toleranzeintra-gung; Identisch mit ISO 2768-1:1989 (General tolerances; Tolerances for linear and angular dimensions without indi-vidual tolerance indications; Identical with ISO 2768-1: 1989). Berlin: Beuth Verlag VDI 1000:2010-06 VDI-Richtlinienarbe

42、it; Grundstze und Anleitungen (VDI Guideline Work; Principles and proce-dures). Berlin: Beuth Verlag VDI 3003:2010-07 Gasdruckfedern fr Schneid- und Um-formwerkzeuge (Nitrogen gas springs in large stamping dies). Berlin: Beuth Verlag VDI 3003 Blatt 1:2003-08 (Entwurf / Draft) Einsatz von Gasdruckfed

43、ern; Sicherheitshinweise (Use of nitrogen gas springs; Safety instructions). Berlin: Beuth Verlag VDI 3003 Blatt 2:2004-03 Gasdruckfedern 19 mm und 25 mm fr Schneid- und Umformwerkzeuge (Nitrogen gas springs 19 mm and 25 mm in large stamping dies). Ber-lin: Beuth Verlag VDI 3003 Blatt 3:2013-10 Gasd

44、ruckfedern fr Schneid- und Umformwerkzeuge; Gasdruckfedern mit erhhten Federkrf-ten und niedriger Bauhhe (Nitrogen gas springs in large stamping dies; Nitrogen gas springs with enhanced force and low height). Berlin: Beuth Verlag VDI 3003 Blatt 5:2013-10 Gasdruckfedern fr Schneid- und Umformwerkzeug

45、e; Befestigungsvarianten (Nitrogen gas springs for large stamping dies; Mounting versions). Berlin: Beuth Verlag Weitere technische Regeln / Further technical rules DIN EN ISO 10642:2013-04 Senkschrauben mit Innen-sechskant (ISO 10642:2004 + Amd 1:2012); Deutsche Fassung EN ISO 10642:2004 + A1:2012 (Hexagon socket countersunk head screws (ISO 10642:2004 + Amd 1:2012); German ver-sion EN ISO 10642:2004 + A1:2012). Berlin: Beuth Verlag B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10