在传统的模具设计当中一般都采用弹簧和橡胶作为弹性元件来进行压料和顶出件的。但是弹簧和橡胶都存在以下缺点，即压缩量少，初始压力小，压力随着压缩量的增加而急剧加大。在通常的落料、压弯、拉深模设计制造时，理论上都需要较大而稳定的初始压力以满足退料、压料及压边的需求。若初始压力不足，则会造成落料时零件和废料不能从凹模与凸模中退出;压弯时材料发生偏移;拉深成形时材料流动过快造成零件起皱。若用压床自带的气垫虽可以解决以上问题,但是必须配备专门的空压站，而且对模具的顶杆孔加工精度要求较高装模时也极为不便。但是若采用氮气弹簧则可以取得很好的效果，由于是通过高压氮气压缩与膨胀时产生压力，因此其工作性能与压力机气垫相仿，且由于其固定在模具内部,所以在装卸模具时非常方便。

图 2 所示为模具上常用的弹性元件工作时的压力曲线图。从图中可以看N 出,氮气弹簧与气垫的图线相似，均有较大的初始压力，且随着压缩量的增加压力增加比较平缓。弹簧初始压力为零倔强系数恒定，橡胶初始压力为零压力随压缩量增加而急剧上升，这说明橡胶在压缩到一定程度后很难再变形。

    在使用过程中，由于弹簧与橡胶的压缩量仅能在 20 %~30 % 之间,这样在需要较大行程的模具当中,其原始长度将增加，导致模具闭合高度加大,且在受到侧向力时,弹与橡胶均容易失稳。而氮气弹簧不仅寿命长，行程大(一般可达 50~100 万次,行程在 20~300mm之间)且安装使用可靠,因此在模具当中应用，可有效地降低闭合高度(氮气弹簧的压缩量在 50 %~60 %),且由于其单个压力较大,因此在模具空间狭小的地方更加适用。