CN101058143A - 一种波形弹簧的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种波形弹簧的制造方法，其特征在于，将CNC卷簧机设备改装为绕制多层波形弹簧设备进行生产，本发明的优点是提高生产效率，质量高、性能好、尺寸精确、外观结构完美，能规模性生产。

Description

一种波形弹簧的制造方法
技术领域
本发明涉及一种波形弹簧的制造方法，可用于军工、石化、钢铁、冶金、船舶等液压阀门行业，应用于载荷和变形量均不大、要求弹簧刚度较小需施加轴向预压力的场合，属于弹簧制造方法技术领域。
背景技术
波形弹簧简称波簧，它常用金属钢带加工成形，目前的加工方法匀采用传统手工制作方法，即将线材绕制成平圈采用专用的成型模具进行成型处理。其缺点是加工出的产品有失圆现象，对于多层波簧；波峰与波谷不相对应、错位偏移、层与层之间不够紧密出现松散现象易变形、产品合格率低、生产效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高生产效率，质量高、性能好、尺寸精确、外观结构完美的波形弹簧的制造方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种波形弹簧的制造方法，其特征在于，将CNC卷簧机设备改装为绕制多层波形弹簧设备进行生产，其方法为：
第一步：设备改装
将CNC卷簧机设备改装为绕制多层波形弹簧设备；
第二步：模具选用
根据产品的内、外径尺寸选择导向板和导向轮的模具；
第三步：
启动电源，金属钢带通过绕制多层波形弹簧设备生产出波形弹簧；
第四步：热处理
进行波形弹簧的回火定型的工艺，HRC要求在42-45之间，热处理温度为460℃-480℃；
第五步：强压
用液压机对波形弹簧进行强压处理消除在绕制过程中产生的弯曲应力，使
其自由高度尺寸稳定，液压机的压力为不小于两倍的f＝ho的负荷。
第六步：表面处理
采用光饰振动机对波形弹簧进行表面光亮处理。
本发明利用国内已有的CNC设备进行改造，生产出的产品结构紧密、外观精致，在工作场合下承载渐变和聚变作用力的时候保持固定的弹簧率，可对波形弹簧实现机械化，规模化生产。
本发明的优点是：
1、提高劳动生产率降低了操作者的劳动强度和生产成本；
2、实现机械化，规模化生产；
3、产品质量高、性能好、尺寸精确、外观结构完美；
4、生产占用空间小。
附图说明
图1为CNC卷簧机设备结构示意图；
图2为绕制多层波形弹簧设备结构示意图；
图3为出口导线板结构示意图；
图4为探针装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例
一种波形弹簧的制造方法，其特征在于，将CNC卷簧机设备改装为绕制多层波形弹簧设备进行生产，其方法为：
第一步：设备改装
将CNC卷簧机设备改装为绕制多层波形弹簧设备；
如图1所示，为CNC卷簧机设备结构示意图，CNC卷簧机原是一部以5个伺服马达为驱动X轴、Y轴、Z轴、A轴、B轴的五轴联动的数控装置，由伺服电机1、13、23、滚轮2、5、7、9、10、12、导线板3、8、11、齿轮4、调节螺杆6、出口导线板14、转动轮15、21、转动轮机构16、22、切刀17、导向轮机构18、导向轮19、探针装置20、导线轮24、动力源25、设备框架26、X轴机构36和Y轴机构37。
本发明将CNC卷簧机设备改装为绕制多层波形弹簧设备，选择其中三个坐标系的伺服系统作为驱动机构，舍去X轴机构36和Y轴机构37，保留A轴、B轴和Z轴方向的传动机构；
Z轴，即进料系统：由一个30KW伺服马达控制，由齿轮带动滚轮直接传送；
A轴，即上切刀结构：作直线向下切断动作；
B轴，探针结构，作前后水平移动。
如图2所示，为绕制多层波形弹簧设备结构示意图，所述的绕制多层波形弹簧设备由伺服电机1、13、23、滚轮2、5、7、9、10、12、导线板3、8、11、齿轮4、调节螺杆6、出口导线板14、转动轮15、21、转动轮机构16、22、切刀17、导向轮机构18、导向轮19、探针20、导线轮24、动力源25、设备框架26组成，伺服电机1设于设备框架26上，连接滚轮2，滚轮2、5、7、9、10、12安装设备框架26上，与设备框架26后面的齿轮4连接，滚轮2、9、10分别与滚轮5、7、12啮合，在三对滚轮2、5、7、9、10、12之间设有导线板8、11，两侧分别设有导线板3和出口导线板14，三付调节螺杆6分别连接滚轮5、7、12，在出口导线板14前端设有导线轮24和导向轮机构18上的导向轮19，在出口导线板14上端设有伺服电机13，伺服电机13连接转动轮机构16上的转动轮15，垂直上下移动的切刀17设于转动轮机构16上，在出口导线板14下端设有伺服电机23，伺服电机23连接转动轮机构22上的转动轮21，前后水平移动的探针装置20设于转动轮机构22上，动力源25安装在设备框架26后面，与齿轮4连接。
如图3所示，为出口导线板结构示意图，所述的出口导线板14由导线板30、导线轮31、导向轮32、导向轮机构33和上压板34组成，导线板30前端下方设有导线轮31、和导向轮机构33上的导向轮32，导线板30上设有上压板34。
如图4所示，为探针装置结构示意图，所述的探针装置20由汽缸28和探针27组成，探针27设于汽缸28内。
第二步：模具选用
根据产品的内、外径尺寸选择导向板和导向轮的模具；
第三步：
金属钢带通过绕制多层波形弹簧设备生产出波形弹簧，其过程为：
启动电源：钢带通过导线板3到达滚轮2、5，由电机1带动滚轮2，通过滚轮2上的齿轮与齿轮4啮合运动带动钢带通过导线板8到达滚轮7、9，滚轮7、9与线材接触面是直线，齿轮4与滚轮7上的齿轮啮合运动带动线材通过导线板11到达滚轮10、12，滚轮7上的齿轮与滚轮12上的齿轮啮合运动带动线材通过出口导线板14到达导线轮24，钢带通过导向轮19弯曲成圆弧，电机23带动转动轮21运转，转动轮21运转时带动转动轮机构22向上运动到探针装置与导向轮位置平行时，探针27冲出汽缸28夹持钢带，钢带通过导向轮19弯曲成圆弧按照计算值不断将钢带送出，转动轮机构22在钢带送出的同时按照设定的值做上下往返运动，循环程序运行结束后，探针27返回汽缸28，电机13带动转动轮15运转，转动轮15运转时带动转动轮机构16向下运动即切刀17向下切断钢带；
第四步：热处理
进行波形弹簧的回火定型的工艺，HRC要求在42-45之间，热处理温度为470℃；
第五步：强压
用液压机对波形弹簧进行强压处理消除在绕制过程中产生的弯曲应力，使
其自由高度尺寸稳定，液压机的压力为不小于两倍的f＝ho的负荷。
第六步：表面处理
采用光饰振动机对波形弹簧进行表面光亮处理。
本发明主要技术指标同手工绕制比较为：
1、内外径几何尺寸极限偏差
手工制作：d公差范围在±0.5mm-±1.0mm
CNC设备制作：d公差范围在±0.2mm-±0.5mm；
2、材料厚度极限偏差
手工制作：t公差范围在±0.05m-±0.1mm
CNC设备制作：t公差范围在±0.02mm；
3、上下片垂直度极限偏差
手工制作：公差范围在3mm-5mm
CNC设备制作：公差范围在1mm-2mm；
4、高度极限偏差
t＜0.8      手工制作：   H公差范围在-0.5mm-+0.6mm
            CNC设备制作：H公差范围在-0.1mm-+0.3mm；
t＝0.8-1.5  手工制作：   H公差范围在-0.35mm-+0.6mm
            CNC设备制作：H公差范围在-0.15mm-+0.3mm；
t＞1.5-2.5  手工制作：   H公差范围在-0.35mm-+0.7mm
            CNC设备制作：H公差范围在-0.2mm-+0.4mm。

Claims (4)

1.一种波形弹簧的制造方法，其特征在于，将CNC卷簧机设备改装为绕制多层波形弹簧设备进行生产，其方法为：
第一步：设备改装
将CNC卷簧机设备改装为绕制多层波形弹簧设备；
第二步：模具选用
根据产品的内、外径尺寸选择导向板和导向轮的模具；
第三步：
启动电源，金属钢带通过绕制多层波形弹簧设备生产出波形弹簧；
第四步：热处理
进行波形弹簧的回火定型的工艺，HRC要求在42-45之间，热处理温度为460℃-480℃；
第五步：强压
用液压机对波形弹簧进行强压处理消除在绕制过程中产生的弯曲应力，使其自由高度尺寸稳定，液压机的压力为不小于两倍的f＝ho的负荷；
第六步：表面处理
采用光饰振动机对波形弹簧进行表面光亮处理。
2.根据权利要求1所述的一种波形弹簧的制造方法，其特征在于，所述的绕制多层波形弹簧设备由伺服电机(1、13、23)、滚轮(2、5、7、9、10、12)、导线板(3、8、11)、齿轮(4)、调节螺杆(6)、出口导线板(14)、转动轮(15、21)、转动轮机构(16、22)、切刀(17)、导向轮机构(18)、导向轮(19)、探针(20)、导线轮(24)、动力源(25)和设备框架(26)组成，伺服电机(1)设于设备框架(26)上，连接滚轮(2)，滚轮(2、5、7、9、10、12)设于设备框架(26)上，与设备框架(26)后面的齿轮(4)连接，滚轮(2、9、10)分别与滚轮(5、7、12)啮合，在三对滚轮(2、9、10)之间设有导线板(8、11)，两侧分别设有导线板(3)和出口导线板(14)，三付调节螺杆(6)分别连接滚轮(5、7、12)，在出口导线板(14)前端设有导线轮(24)和导向轮机构(18)上的导向轮(19)，在出口导线板(14)上端设有伺服电机(13)，伺服电机(13)连接转动轮机构(16)上的转动轮(15)，垂直上下移动的切刀(17)设于转动轮机构(16)上，在出口导线板(14)下端设有伺服电机(23)，伺服电机(23)连接转动轮机构(22)上的转动轮(21)，前后水平移动的探针装置(20)设于转动轮机构(22)上，动力源(25)设于设备框架(26)下部，与齿轮(4)连接。
3.根据权利要求2所述的一种波形弹簧的制造方法，其特征在于，所述的出口导线板(14)由导线板(30)、导线轮(31)、导向轮(32)、导向轮机构(33)和上压板(34)组成，导线板(30)前端下方设有导线轮(31)、和导向轮机构(33)上的导向轮(32)，导线板(30)上设有上压板(34)。
4.根据权利要求2所述的一种波形弹簧的制造方法，其特征在于，所述的探针装置(20)由汽缸(28)和探针(27)组成，探针(27)设于汽缸(28)内。
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