一、
聚氨酯弹簧（又称优力胶、聚氨酯弹性体）是冲压模具中不可或缺的弹性元件，广泛应用于卸料、压料、缓冲和顶出等工艺环节。与金属弹簧相比，聚氨酯弹簧具有承载能力高、安装空间小、无断裂危险、耐油脂及减振降噪等独特优势。
二、聚氨酯弹簧的典型应用场景
聚氨酯弹簧在冲压模具中的使用方式灵活多样，主要可归纳为以下四种典型应用：
1. 简易模具卸料装置
在简易模具设计中，聚氨酯弹簧常直接安装在凸模上，代替传统的卸料板结构。这种设计不仅简化了模具结构，降低了制造成本，还能有效减小模具整体尺寸。对于小批量生产或试制模具，这种方案具有显著的经济性优势。
2. 卸料板弹性元件
作为卸料板的弹性动力源，聚氨酯弹簧提供持续稳定的卸料力，确保冲压完成后废料或成品顺利脱离凸模。与螺旋弹簧相比，聚氨酯弹簧在相同压缩量下可提供更大的初始压力，且安装空间要求更低。
3. 拉深/弯曲模具缓冲装置
在拉深加工及弯曲加工中，聚氨酯弹簧作为模具缓冲装置使用，有效控制材料流动，防止起皱和破裂。这种应用通常使用从圆形长材料上截断的聚氨酯块，通过调整压缩量精确控制压边力。
4. 下死点变动吸收装置
当需要吸收冲压下死点的微小变动时，可将板状聚氨酯夹在模板之间使用。这种特殊用法能有效保护模具免受冲击损伤，但压缩量相对较小，适用于精密冲压场景。
三、聚氨酯弹簧的关键特性
1. 硬度等级与颜色编码
Danly Danflex聚氨酯弹簧采用国际通用的颜色编码体系，便于用户快速识别和选型：
硬度（ Shore A） 颜色编码 适用场景
80 Shore A 蓝色 中等负载，通用型应用
90 Shore A 红色 重负载，高强度工况
95 Shore A 棕色 超高负载，极限工况
数据来源：DANLY_Danflex_2018.pdf
不同硬度等级的聚氨酯弹簧具有不同的载荷-变形特性。80 Shore A适用于中等负载的常规卸料；90 Shore A适合重载工况；95 Shore A则用于需要极高承载力的特殊场景。
2. 寿命等级与压缩量选择
聚氨酯弹簧的使用寿命与压缩量呈反比关系——压缩量越大，使用寿命越短。Danly产品手册提供了三个寿命等级的技术参数：
长寿命（25%压缩量）：适用于高速冲压、自动化生产线等对可靠性要求极高的场景
中等寿命（30%压缩量）：通用模具设计的标准选择
最大负载（35%压缩量）：空间受限、需要最大弹压力的场合
这一特性与行业通用经验一致：普通聚氨酯的压缩量极限为自由长度的20%左右（对应约100spm），若需提高冲压速度至200spm，压缩量应减小至14%左右。
3. 热效应对性能的影响
聚氨酯弹簧在压缩变形时会产生内部摩擦发热。随着热量在材料内部积聚，压力特性会发生变化，实际输出压力可能低于初始设定值。因此，在高速度或高频率冲压应用中，必须考虑散热条件，必要时可选用多孔型聚氨酯，其在相同工况下发热量更小，允许压缩量可达35%左右。
4. 耐环境性能
聚氨酯弹簧具有良好的耐油性和耐水性，可在有少量切削油或水的环境中使用，但不宜长期浸泡。使用温度范围一般为-20°C至+80°C。需要注意的是，紫外线照射会导致材料变色，但不影响使用性能。
四、科学选型方法
1. 选型基本流程
步骤一：确定工况需求
模具类型（落料模、拉深模、成形模等）
所需弹压力（单位：daN或N）
工作行程（单位：mm）
冲压速度（spm）
预期使用寿命（冲次）
步骤二：选择硬度等级
根据负载大小初步确定硬度：
中等负载 → 80 Shore A（蓝色）
重负载 → 90 Shore A（红色）
超高负载 → 95 Shore A（棕色）
步骤三：确定寿命等级
根据冲压速度和预期寿命选择压缩量：
高速冲压/高可靠性要求 → 长寿命等级（25%压缩量）
通用模具 → 中等寿命等级（30%压缩量）
空间受限/需要最大弹压力 → 最大负载等级（35%压缩量）
步骤四：查表确定型号
根据Danly产品表格，输入D1（外径）、D2（内径）、H（自由高度）和所需负载值，查找对应的最佳型号。
2. 弹簧长度计算实例
实例：某冲压模具脱料行程为5mm，采用90 Shore A聚氨酯弹簧，要求使用寿命不低于50万次，应选择多长的弹簧？
计算依据：对于重负载弹簧，50万次寿命对应的推荐压缩量为20%左右。
计算过程：
弹簧自由长度L =（脱料行程 + 预压量）/ 允许压缩比
= (5mm + 2mm) / 0.20 = 35mm
考虑标准规格，应选择自由高度40mm的弹簧，确保实际压缩比控制在安全范围内。
3. 与其他弹簧类型的对比选型
在实际应用中，聚氨酯弹簧并非唯一选择，需根据具体工况综合权衡：
对比项目 聚氨酯弹簧 螺旋弹簧 氮气弹簧
负载成本比 ● 优良 ○ 普通 △ 略差
耐高速性 △ 略差 ● 优良 △ 略差
负载稳定性 △ 略差 ● 优良 ● 优良
安装空间 较小 较大 中等
初始压力 ○ 普通 △ 略差 ● 优良
维护要求 免维护 需定期检查 需充气维护
数据来源：MISUMI技术资料
聚氨酯弹簧适用于空间受限、成本敏感、负载要求高的工况；螺旋弹簧适合高速、高精度要求的场景；氮气弹簧则用于对压力稳定性和控制精度有极高要求的场合。
五、使用注意事项
1. 安装规范
安装环境尽量保持干燥、无油、无水
确保聚氨酯弹簧安装垂直，避免偏心加载
使用套筒或挡管时，确保配合间隙合理
2. 使用限制
严禁超过最大压缩量（通常为35%），否则会导致永久变形失效
注意压缩量与冲压速度的匹配关系，避免过热失效
聚氨酯弹簧会随使用时间老化产生裂纹，应建立定期更换制度
3. 定制选项
Danly提供多种产品形式以满足不同需求：
带孔棒材：用于需要轴向定位的场合
无孔棒材：可自由裁切，灵活性高
板材：用于缓冲垫、隔振等平面应用
异形件：根据模具特殊结构定制
所有产品均可选择80、90、95 Shore A三种硬度，交货期需提前咨询。
六、
聚氨酯弹簧凭借其高承载、免维护、耐油减振等综合优势，在冲压模具领域占有重要地位。正确的选型需要综合考虑硬度等级、寿命要求、压缩量限制和工况特性四个核心要素。Danly Danflex产品以标准化的颜色编码体系和详细的技术参数表，为工程师提供了便捷可靠的选型依据。在实际应用中，建议结合具体模具结构和冲压工艺，参照本文提供的选型方法和计算实例，科学合理地选用聚氨酯弹簧，以实现模具性能与成本的最佳平衡。