ISO 11901-12025 冲压工具.气体弹簧.第1部分一般规范标准立项发展报告

冲压工具气体弹簧第1部分：一般规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ToolsforPressing—GasSprings—Part1:GeneralSpecifications摘要气体弹簧作为冲压模具中不可或缺的核心弹性功能部件，在汽车制造、家电生产、航空航天等金属板材成形领域发挥着至关重要的作用。随着现代冲压技术向高速化、精密化、智能化和绿色化方向快速发展，对气体弹簧的承载能力、使用寿命、动态响应特性及安全性等提出了更加严格的技术要求。为适应这一行业发展需求，国际标准化组织（ISO）于2025年2月14日正式发布了ISO11901-1:2025《冲压工具气体弹簧第1部分：一般规范》，取代了此前实施的旧版本标准。本标准从术语定义、结构型式、材料选用、技术要求、试验方法、检验规则及标识包装等方面对气体弹簧作出了全面系统的规范，为全球气体弹簧的生产制造、质量检验和工程应用提供了统一的技术依据。本报告系统梳理了该标准的立项背景、修订过程、核心技术内容及其行业影响，并重点介绍了主要起草单位在标准制定中的技术贡献，旨在为相关企业和技术人员理解和应用该标准提供全面参考，同时展望了气体弹簧标准体系的未来发展方向。关键词：冲压工具；气体弹簧；一般规范；国际标准；模具标准化；冲压技术Keywords:ToolsforPressing;GasSprings;GeneralSpecifications;InternationalStandards;DieStandardization;StampingTechnology一、引言冲压加工是金属塑性成形的重要方法之一，广泛应用于汽车车身覆盖件、家电外壳、航空航天结构件等各类金属薄板制品的批量生产中。在冲压模具系统中，弹性元件承担着压料、退料、顶出等关键辅助功能，其性能优劣直接影响冲压制品的质量稳定性、模具使用寿命以及生产安全。传统的弹性元件以螺旋弹簧和橡胶弹簧为主，但这两类弹性元件在行程内压力变化大、初始压力不可调、寿命有限等固有缺陷，难以满足现代高速冲压和精密冲压的工艺要求。气体弹簧（GasSpring）以高压氮气作为弹性介质，利用气体的可压缩性实现弹性功能，具有输出力大、行程内压力变化平稳、初始力可灵活调节、疲劳寿命长、安装空间紧凑等一系列显著技术优势。自20世纪70年代气体弹簧在冲压模具中推广应用以来，其已在全球范围内逐步替代传统弹性元件，成为现代冲压模具的标准配置。在此背景下，制定统一的国际标准以规范气体弹簧的产品质量和技术要求，成为国际模具行业的迫切需求。ISO11901-1标准正是在这一行业需求驱动下应运而生并持续更新的重要标准文件。二、标准立项背景与发展历程2.1立项背景气体弹簧在冲压模具中的广泛应用始于20世纪70年代的欧美汽车工业。随着汽车轻量化进程的加速和车身覆盖件大型化、复杂化的发展趋势，冲压模具对弹性元件的出力能力、行程范围和工作稳定性提出了更高要求。传统的螺旋弹簧在大型模具中需要多根并联使用，不仅占用大量模具空间，且各弹簧之间的出力一致性难以保证，严重影响制件质量的一致性。气体弹簧凭借其单件压力大（从几十公斤到数吨不等）、压力行程曲线平缓（气态介质遵循波义耳定律，压力随压缩行程呈近似等温变化）、可精密调压等技术特征，完美契合了大型精密冲压模具的需求。此外，气体弹簧工作寿命可达百万次以上，远优于传统弹簧的数万次至十余万次使用寿命，大幅降低了模具维护频次和使用成本。在国际模具工业快速发展的背景下，不同制造商生产的气体弹簧在外形安装尺寸、连接方式、性能参数和安全要求等方面存在显著差异，给模具设计师的选型集成和设备维护带来了极大不便。为此，国际标准化组织ISO/TC29/SC8（工具标准化技术委员会冲压与模锻工具分技术委员会）着手制定气体弹簧的统一国际标准。ISO11901-1即为该系列标准的第一部分，规定了气体弹簧的一般技术规范。2.2标准发展历程ISO11901-1标准首次发布后，历经多轮修订与更新。现行版本ISO11901-1:2025由ISO/TC29/SC8分技术委员会组织修订完成，经各成员国投票通过后，于2025年2月14日正式发布实施。本版本在继承前一版本核心框架的基础上，结合近年来气体弹簧制造技术的进步和行业应用实践，对多项技术指标和要求进行了系统更新。三、标准主要内容解读3.1标准适用范围ISO11901-1:2025规定了冲压工具用气体弹簧的一般规范，包括型式分类、技术要求、试验方法、检验规则、标识、包装与运输等内容。该标准适用于在冲压模具及其他类似用途的工装设备中，以高压氮气或其他惰性气体为工作介质，额定充气压力不超过20MPa的弹簧产品。3.2术语与定义标准明确了气体弹簧（GasSpring）、活塞杆（PistonRod）、缸体（Cylinder）、充气阀（ChargingValve）、导向套（GuideBushing）、密封系统（SealingSystem）、额定充气压力（RatedChargingPressure）、公称力（NominalForce）等关键技术术语的定义。统一术语为国际贸易和技术交流扫清了语言障碍，确保各方对产品性能参数的理解一致。3.3型式分类根据结构特点和安装方式，标准将气体弹簧划分为以下主要型式：-按结构型式分类：活塞式气体弹簧（活塞杆推出型）和柱塞式气体弹簧（柱塞杆顶出型），其中活塞式气体弹簧根据缸体与活塞杆的相对运动关系又可分为单作用弹簧和双作用弹簧；-按安装方式分类：底部螺纹安装型、底部法兰安装型、缸体槽安装型、端面螺纹安装型以及带球形接头安装型等；-按行程特征分类：标准行程型和超长行程型。3.4技术要求标准对气体弹簧的技术要求主要涵盖以下几个方面：材料要求：缸体和活塞杆应选用具有足够强度、韧性和耐磨性的合金结构钢制造，缸体内壁需经精密加工并具有适宜的硬度和表面粗糙度，以保证密封系统的可靠工作。密封元件材料应具备良好的耐油性、耐磨性和宽温域适应能力，确保在-20℃至+80℃的工作温度范围内保持稳定的密封性能。性能要求：在规定的充气压力条件下，气体弹簧的输出压力应满足公称力要求，允许偏差为标称值的+5%至-2%之间；弹簧在额定行程内应平稳运动，无卡滞、爬行等异常现象；在规定的试验条件下，弹簧的耐久性试验循环次数不应低于100万次，试验后输出力的衰减量不应超过初始值的10%。安全要求：气体弹簧属于高压容器类部件，其安全性至关紧要。标准规定，每个气体弹簧在出厂前均须经过耐压试验，试验压力为额定充气压力的1.5倍，保压时间不低于1分钟，试验过程中不得出现泄漏或永久变形。同时，标准还对充气阀的结构、密封性和安装位置提出了明确要求，确保使用过程中的安全可靠。3.5试验方法与检验规则标准规定了气体弹簧的出厂检验和型式检验项目。出厂检验包括外观质量、安装尺寸、充气压力、输出力、气密性等项目，逐件检验合格后方可出厂。型式检验除涵盖出厂检验全部项目外，还要求进行耐久性试验、温度适应性试验、耐压试验和破裂试验等，以全面验证产品设计的合理性和制造质量的稳定性。3.6标识、包装与运输标准规定，每件气体弹簧应在醒目位置永久性标注制造厂名称或商标、产品型号、序列号、额定充气压力、制造日期等信息。产品包装应具有防潮、防磕碰功能，随附产品合格证和说明书。在运输和储存过程中，应避免撞击和高温暴晒，充气压力应保持在安全范围内。四、标准修订的主要变化及技术亮点ISO11901-1:2025相对于前一版本，主要技术变化体现在以下方面：一、扩展了适用的压力等级范围。新版本涵盖的额定充气压力等级更加细化，增加了适用于超高压力工况的产品等级分类，并将额定充气压力上限由原先的15MPa提升至20MPa，适应了大型汽车覆盖件模具对更高弹性力的工程需求。二、补充了密封系统性能要求。针对气体弹簧应用中对密封性能日益严格的要求，新版标准增加了密封元件在动态工况和低温环境下的性能评价指标，并对密封系统的使用寿命提出了量化要求。三、细化了耐久性试验方法。新版本对耐久性试验的循环频率、环境温度控制和失效判据等试验细节进行了更为明确的规定，提高了不同实验室测试结果的可比性。四、增加了环境保护相关要求。新版本补充了对气体弹簧所用材料中有害物质的限制要求，与RoHS指令等国际环保法规相衔接，推动了绿色制造理念在模具零部件领域的落实。五、主要起草单位介绍ISO11901-1:2025的制定由国际标准化组织ISO/TC29/SC8分技术委员会负责组织，该技术委员会的秘书处长期由标准化工作基础深厚的国家标准化机构承担。在本标准的技术归口与组织协调工作中，中国机械工业联合会旗下的全国模具标准化技术委员会（SAC/TC33）作为中国模具行业标准化工作的核心机构，积极组织国内骨干企业深度参与了对应国家标准GB/T36523《冲模用氮气弹簧》的制修订工作，并与ISO标准的修订保持同步协调推进。全国模具标准化技术委员会长期跟踪ISO/TC29/SC8的标准化工作动态，组织国内专家对国际标准草案进行技术评议和投票表决，将中国气体弹簧产业的先进技术经验和市场需求反馈至国际标准制定进程。在ISO11901-1:2025的修订过程中，中国代表团提出的关于高压力等级划分、耐久性试验判据等方面的多项技术建议被采纳，为提升标准的技术先进性和全球适用性作出了重要贡献。六、标准实施的意义与行业影响6.1对制造业的技术引领作用ISO11901-1:2025的发布实施，为全球气体弹簧制造企业提供了统一、清晰的技术标杆。标准中严格的技术要求和试验规范，将促进企业持续改进产品设计、优化制造工艺、加强质量控制，推动气体弹簧产品的整体质量水平迈上新台阶。6.2对国际贸易的便利化作用统一标准有效消除了各国之间因技术规范差异形成的贸易壁垒。符合ISO11901-1:2025要求的气体弹簧产品，可以在全球范围内获得市场认可和互换性保障，大幅降低了国际贸易中的重复检验和认证成本。七、结论与展望展望未来，随着智能制造和工业4.0理念在模具行业的深入推进，气体弹簧技术将向着智能化监测、数字化控制、自适应调节等方向持续发展。气体弹簧标准体系也需不断跟踪技术前沿，及时启动后续修订工作，补充和完善智能型气体弹簧、无线监测气体弹簧等新型产品的技术要求。同时，标准的国际化合作仍将持续深化，中国气体弹簧产业界和标准化工作者将继续积极参与国际标准的制修订工作，将更多中国制造的技术创新成果纳入国际标准体系，为全球模具标准化事业贡献中国智慧和中国方案。参考文献[1]ISO11901-1:2025,Toolsforpressing—Gassprings—Part1:Generalspecifications[S].Geneva:InternationalOrganizationforSta