CN104802363A - 一种复合碟形弹簧、其生产模具及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种复合碟形弹簧、其生产模具及其生产方法。提供了一种结构简单，便于加工，提高弹性、强度的复合碟形弹簧、其生产模具及其生产方法。包括弹簧本体，所述弹簧本体呈圆锥形盘状，所述弹簧本体的内环向外侧倾斜；所述弹簧本体的内环设有环形凹槽，所述弹簧本体的顶面设有若干定位槽，所述定位槽连通所述环形凹槽；所述环形凹槽内设有嵌环，所述定位槽内设有嵌柱，所述嵌环和嵌柱连为一体。本发明通过在弹簧本体内注料（即基体），使其形成复合碟形弹簧，提高了弹性和强度。本发明操作可靠，提高了碟形弹簧的品质。

Description

一种复合碟形弹簧、其生产模具及其生产方法
技术领域
本发明涉及机械零件，尤其涉及一种复合碟形弹簧、其生产模具及其生产方法。
背景技术
蝶形弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，呈圆锥形盘状，蝶形弹簧以其结构紧奏、强度高、垂直伸缩微量等特点，经常被用于高压紧固，高强度缓冲等场合。由于单片弹簧的变形量和负荷值往往不能满足要求，一般都是通过相当数量的叠加提供足够弹性伸展，发挥作用。
现有的碟形弹簧多为单一材料，如申请号为“201110292924”、名称为“记忆合金碟形弹簧及其应用”的中国专利，碟形弹簧采用的是单一的记忆合金，不能同时满足有些场合对硬度和弹性两个方面的要求，应用范围狭隘。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种结构简单，便于加工，提高弹性、强度的复合碟形弹簧、其生产模具及其生产方法。
本发明的技术方案是：包括弹簧本体，所述弹簧本体呈圆锥形盘状，所述弹簧本体的内环向外侧倾斜；所述弹簧本体的内环设有环形凹槽，所述弹簧本体的顶面设有若干定位槽，所述定位槽连通所述环形凹槽；
所述环形凹槽内设有嵌环，所述定位槽内设有嵌柱，所述嵌环和嵌柱连为一体。
所述环形凹槽的顶面和底面呈锯齿形。
所述定位槽与所述内环之间的距离为所述环形凹槽深度的1/3-1/2。
    本发明中复合碟形弹簧的生产模具，包括上模座、上模、下模、下模座、圆环和注料机构，所述上模活动连接在所述上模座上，所述下模通过工作台设在所述下模座上，
所述上模和下模相对设置，所述上模的底面设有内凹的锥形槽，所述锥形槽的中间设有中孔，所述下模的顶面设有锥状的凸起，所述凸起的中间设有中柱，所述中柱和所述中孔适配，
所述圆环适配地套设在所述中柱上，使得圆环位于所述下模上，所述上模向下动作，在锥形槽和凸起的作用下，形成弹簧本体；
所述注料机构包括注料管和浇口，所述注料管设在所述中孔内，所述中柱具有主孔和若干分孔，所述注料管和主孔的中心线一致，所述注料管伸出所述上模的底面，若干所述分孔均布设置、且连接所述主孔，所述浇口活动连接在所述分孔内、且朝向所述环形凹槽。
    本发明中复合碟形弹簧的生产方法，包括以下步骤：
1）、取圆环，在内环上加工环形凹槽，在顶面加工若干定位槽；
2）、取环形嵌块和定位柱适配地设在环形凹槽和定位槽内，形成拼装圆环；
3）、将拼装圆环放置在模具的下模上，上模下压，一次冲压形成弹簧本体；
4）、从弹簧本体上取走环形嵌块和定位柱，并放置在模具上；
5）、从模具上注料至环形凹槽和定位槽内，直至充满，并定型；
6）、模具二次冲压弹簧本体，形成复合碟形弹簧，完毕。
步骤4）和步骤5）之间，还包括通过向注料管、中孔和分孔内充气，使得浇口设在环形凹槽内。
步骤5）中，上模和弹簧本体之间设有间距。
本发明通过在弹簧本体内注料（即基体），使其形成复合碟形弹簧，提高了弹性和强度；首先，在圆环上开设连通的环形凹槽和定位槽，其中分别放置环形嵌块和定位柱，通过模具冲压形成弹簧本体，然后，取出环形嵌块和定位柱，形成可靠的环形凹槽和定位槽；通过注料机构进行注料，可通过定位槽内基体的填充量判断环形凹槽内的填充量，填充简单、可靠，待形成的嵌环和嵌柱一体成型，模具在冲压，使得紧固牢靠，提高了复合碟形弹簧的整体强度。本发明操作可靠，提高了碟形弹簧的品质。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图2是本发明中圆环的结构示意图，
图3是图2的俯视图，
图4是本发明中弹簧本体的结构示意图，
图5是本发明中弹簧本体与环形嵌块、定位柱的连接的结构示意图，
图6是本发明中注料机构动作的结构示意图，
图7是本发明中复合碟形弹簧的结构示意图，
图8是图2中A向的结构示意图，
图9是本发明中主孔和分孔的结构示意图；
图中1是弹簧本体，2是内环，3是环形凹槽，4是定位槽，5是嵌环，6是嵌柱，7是上模座，8是上模，81是锥形槽，82是中孔，9是下模，91是凸起，92是中柱，10是下模座，11是圆环，12是注料管，13是主孔，14是分孔，15是浇口，16是环形嵌块，17是定位柱，18是工作台，19是基体；
图中环形凹槽的深度为D，定位槽与内环之间的距离为d。
具体实施方式
本发明如图1-9所示，包括弹簧本体1，所述弹簧本体1呈圆锥形盘状，所述弹簧本体1的内环2向外侧倾斜；所述弹簧本体1的内环2设有环形凹槽3，所述弹簧本体1的顶面设有若干定位槽4，所述定位槽4连通所述环形凹槽3；
所述环形凹槽3内设有嵌环5，所述定位槽4内设有嵌柱6，所述嵌环5和嵌柱6连为一体（即一体成型）。定位槽在工作中，既能实现观察基体19的填充量，定位槽内的嵌柱又能与嵌环连为一体，提高了嵌环与弹簧本体复合的可靠性，提高了整体的强度。
如图8所示，所述环形凹槽3的顶面和底面呈锯齿形，便于提高基体19（呈液态状的材料）与环形凹槽的接触面积，提高连接的可靠性。
所述定位槽4与所述内环2之间的距离d为所述环形凹槽3深度D的1/3-1/2，便于实现在注料时，通过观察定位槽内基体的容量，即可实现判断环形凹槽内基体是否呈注满的状态。
     如图1所示，本发明中复合碟形弹簧的生产模具，包括上模座7、上模8、下模9、下模座10、圆环11和注料机构，所述上模8活动连接在所述上模座7上，所述下模9通过工作台18设在所述下模座上，
所述上模8和下模9相对设置，所述上模8的底面设有内凹的锥形槽81，所述锥形槽81的中间设有中孔82，所述下模9的顶面设有锥状的凸起91，所述凸起91的中间设有中柱92，所述中柱92和所述中孔82适配，
所述圆环11适配地套设在所述中柱92上，使得圆环11位于所述下模9上，所述上模8向下动作，在锥形槽和凸起的作用下，形成弹簧本体；
所述注料机构包括注料管12和浇口15，所述注料管12设在所述中孔82内，所述中柱92具有主孔13和若干分孔14（如图9所示），主孔垂直设置，分孔的一端连接出口，一端开在中柱的表面，主孔连接若干分孔，提高了注料的效率；
所述注料管12和主孔13的中心线一致，所述注料管12伸出所述上模8的底面，（只需实现注料管设在主孔内进行注料，便于观察注料量），若干所述分孔14均布设置、且连接所述主孔13，所述浇口15活动连接在所述分孔内、且朝向所述环形凹槽3。
本发明中的模具，可在实现圆环冲压成弹簧本体后，通过注料机构注料形成复合碟形弹簧，提高了精度。
    本发明中复合碟形弹簧的生产方法，包括以下步骤：
1）、如图2-3所示，取圆环11，在内环上加工环形凹槽3，在顶面加工若干定位槽4，两者连通，便于后续填充基体；
2）、取环形嵌块16和定位柱17适配地设在环形凹槽3和定位槽4内，形成拼装圆环；设置环形嵌块和定位柱，使得圆环进行复原，避免在冲压时，造成环形凹槽和定位槽受力不均，造成损坏，从而降低了弹簧本体自身的强度；
3）、如图4所示，将拼装圆环放置在模具的下模9上，上模8下压，一次冲压形成弹簧本体，一次冲压，为注料作准备；
4）、如图5所示，从弹簧本体上取走环形嵌块16和定位柱17（可人工操作），并放置在模具上，此时，形成可靠的环形凹槽和定位槽，为后续注料作准备；
5）、如图6所示，从模具上注料至环形凹槽和定位槽内，直至充满，并定型；
6）、如图7所示，模具二次冲压弹簧本体，形成复合碟形弹簧，完毕；二次冲压，提高复合碟形弹簧的强度。
步骤4）和步骤5）之间，还包括通过向注料管、中孔和分孔内充气，使得浇口设在环形凹槽内。浇口呈柔性状态，便于通过正压或负压实现对浇口的控制状态，在注料前，通过充气使得浇口能够伸入环形凹槽内，提高注料的准确性和可靠性。
步骤5）中，上模和弹簧本体之间设有间距，便于观察定位槽内基体的容量，即可实现判断环形凹槽内基体是否呈注满的状态，避免基体的浪费。

Claims (7)

1.一种复合碟形弹簧，包括弹簧本体，所述弹簧本体呈圆锥形盘状，所述弹簧本体的内环向外侧倾斜；其特征在于，所述弹簧本体的内环设有环形凹槽，所述弹簧本体的顶面设有若干定位槽，所述定位槽连通所述环形凹槽；
所述环形凹槽内设有嵌环，所述定位槽内设有嵌柱，所述嵌环和嵌柱连为一体。
2.根据权利要求1所述的一种复合碟形弹簧，其特征在于，所述环形凹槽的顶面和底面呈锯齿形。
3.根据权利要求1所述的一种复合碟形弹簧，其特征在于，所述定位槽与所述内环之间的距离为所述环形凹槽深度的1/3-1/2。
4.一种权利要求1所述的复合碟形弹簧的生产模具，其特征在于，包括上模座、上模、下模、下模座、圆环和注料机构，所述上模活动连接在所述上模座上，所述下模通过工作台设在所述下模座上，
所述上模和下模相对设置，所述上模的底面设有内凹的锥形槽，所述锥形槽的中间设有中孔，所述下模的顶面设有锥状的凸起，所述凸起的中间设有中柱，所述中柱和所述中孔适配，
所述圆环适配地套设在所述中柱上，使得圆环位于所述下模上，所述上模向下动作，在锥形槽和凸起的作用下，形成弹簧本体；
所述注料机构包括注料管和浇口，所述注料管设在所述中孔内，所述中柱具有主孔和若干分孔，所述注料管和主孔的中心线一致，所述注料管伸出所述上模的底面，若干所述分孔均布设置、且连接所述主孔，所述浇口活动连接在所述分孔内、且朝向所述环形凹槽。
5.一种权利要求1所述的复合碟形弹簧的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）、取圆环，在内环上加工环形凹槽，在顶面加工若干定位槽；
2）、取环形嵌块和定位柱适配地设在环形凹槽和定位槽内，形成拼装圆环；
3）、将拼装圆环放置在模具的下模上，上模下压，一次冲压形成弹簧本体；
4）、从弹簧本体上取走环形嵌块和定位柱，并放置在模具上；
5）、从模具上注料至环形凹槽和定位槽内，直至充满，并定型；
6）、模具二次冲压弹簧本体，形成复合碟形弹簧，完毕。
6.根据权利要求5所述的一种复合碟形弹簧的生产方法，其特征在于，步骤4）和步骤5）之间，还包括通过向注料管、中孔和分孔内充气，使得浇口设在环形凹槽内。
7.根据权利要求5所述的一种复合碟形弹簧的生产方法，其特征在于，步骤5）中，上模和弹簧本体之间设有间距。
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