CN114346916A - 一种弹簧抛丸强化设备以及弹簧抛丸强化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于弹簧生产设备技术领域，公开了一种弹簧抛丸强化设备，包括抛丸机、设置在抛丸机的喷头下方的并排布置的第一辊轴和第二辊轴，还包括筛分模块，所述筛分模块包括倾斜布置的筛板，所述筛板上设有若干筛孔；所述筛板的下方为所述抛丸机的弹丸回收模块，所述筛板的较低的一侧设有弹簧回收模块；第一辊轴和第二辊轴的间隙通过一驱动模块在L1和L2之间调整；所述间隙位于筛板的较高的一侧的上方；弹丸的直径小于L1，弹簧的直径大于L1且小于L2；所述筛孔的直径大于弹丸的直径。本发明将钢丸跟强化后的弹簧筛分开，防止钢丸漏失，具有很高的实用价值，维持了设备的持续性。

Description

一种弹簧抛丸强化设备以及弹簧抛丸强化工艺

技术领域

本发明属于弹簧生产技术领域，具体涉及一种弹簧抛丸强化设备以及弹簧抛丸强化工艺。

背景技术

弹簧喷丸强化技术，原理是通过抛丸外加的机械作用，使弹簧表面呈现压应力状态。如此可以提高表面强度，降低裂纹敏感性。很早之前，一片汽车钢板弹簧热处理后，工匠们就会不断地用锤子连续敲打、捶击它。那时候工匠们并不清楚他们这么做的结果会让板簧的使用寿命延长6倍，而现在，这一事实已被工程师们充分了解。这一强化工艺技术同样适用于圆柱螺旋弹簧，旨在不同程度提高和改善弹簧疲劳强度与应力腐蚀断裂强度。强化工艺是利用高速运动的弹丸流对金属表面的冲击而使表面产生循环塑性应变层，由此导致该层的显微组织发生有利的变化并使表层引入残余压应力场。表层的显微组织和残余压应力场是提高金属材料及其弹簧的疲劳断裂和应力腐蚀断裂抗力的两个强化因素，以提高弹簧的可靠性和耐久性。

中国专利201922047323.7提供一种圆柱螺旋弹簧抛丸强化室，包括壳体、工件输送机构、工件旋转机构和钢丸回收机构，所述壳体上方外侧设置有抛丸器，所述工件旋转机构设置在壳体内上部，所述工件输送机构配合设置在工件旋转机构下方，所述钢丸回收机构设置在壳体底部，相比于现有技术，该装置的工件输送机构通过在皮带上设置推钉，结构简单，且在保证弹簧输送的同时，极大减小故障率，方便了检修维护。

但是该弹簧抛丸强化设备在出料的时候会有一个问题，那就是抛丸机的钢丸与弹簧之间的分离不够彻底，可能会随着弹簧从出料口出来，导致长时间使用后，需要停机收集随着弹簧出来的钢丸并放回抛丸机中，影响了生产效率，并且长时间下钢丸出来得多导致抛丸机对弹簧的强化作用减弱，影响了产品的品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在下料阶段可以对弹簧和钢丸进行筛分的弹簧抛丸强化设备，将钢丸跟强化后的弹簧筛分开，防止钢丸漏失，具有很高的实用价值，维持了设备的持续性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种弹簧抛丸强化设备，包括抛丸机、设置在抛丸机的喷头下方的并排布置的第一辊轴和第二辊轴，还包括筛分模块，所述筛分模块包括倾斜布置的筛板，所述筛板上设有若干筛孔；所述筛板的下方为所述抛丸机的弹丸回收模块，所述筛板的较低的一侧设有弹簧回收模块；第一辊轴和第二辊轴的间隙通过一驱动模块在L1和L2之间调整；所述间隙位于筛板的较高的一侧的上方；

弹丸的直径小于L1，弹簧的直径大于L1且小于L2；所述筛孔的直径大于弹丸的直径。

在上述的弹簧抛丸强化设备中，所述筛孔的直径小于弹簧的直径。

在上述的弹簧抛丸强化设备中，第一辊轴为一根，第二辊轴为两根，两根第二辊轴分设在第一辊轴两侧，所述驱动模块与第二辊轴连接；每根第一辊轴和第二辊轴之间的间隙均分别对应一个筛分模块。

在上述的弹簧抛丸强化设备中，两个筛分模块的筛板上下布置；所述弹丸回收模块位于下侧的筛板的下方。

在上述的弹簧抛丸强化设备中，还包括弹簧放料模块和弹簧落料通道，所述弹簧落料通道位于弹簧放料模块和对应的间隙之间。

在上述的弹簧抛丸强化设备中，所述弹簧落料通道倾斜布置。

在上述的弹簧抛丸强化设备中，所述弹簧放料模块包括弹簧箱和设置在弹簧箱上的第一阀门。

在上述的弹簧抛丸强化设备中，所述弹簧回收模块为一对设置在下侧的筛板的上方的第二阀门，所述的一对第二阀门相邻设置在下侧的筛板的较低的一侧上方，当第二阀门处于闭合状态时，第二阀门的底部抵触在下侧的筛板的上表面。

本发明还提供了一种弹簧抛丸强化工艺，采用上述的弹簧抛丸强化设备实施；

包括如下步骤：

步骤1：将待加工的弹簧置于第一辊轴和第二辊轴所形成的间隙中；此时该间隙为L1；

步骤2：喷头喷出弹丸，以使弹丸撞击弹簧；

步骤3：调整间隙为L2，通过筛分模块的筛板对弹丸和弹簧进行分离，使弹丸从筛板的筛孔落入弹丸回收模块中并回收，弹簧经筛板的上表面进入到弹簧回收模块中回收。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、第一辊轴和第二辊轴之间的间隙可以调整，使得在弹簧需要强化时，确保弹簧能够全面地受到弹丸的碰撞强化，在弹簧强化完成后，可调整间隙使得弹簧可以下落到筛分模块并通过筛板将与弹丸分离开的弹簧导向到弹簧回收模块中；

2、通过第一辊轴和第二辊轴的间隙调整并与筛分模块的配合，使得弹丸和强化后的弹簧能够充分分离，提高抛丸机中的弹丸回收率，从而避免因弹丸丢失过多需要停机补充的情况发生，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的实施例的设备内部主视图(抛丸机、抛丸机喷头未示出)；

图2为本发明的实施例的设备内部立体图(抛丸机、抛丸机喷头未示出)；

图3为本发明的实施例的设备内部右视图(抛丸机、抛丸机喷头未示出)；

图4为本发明的实施例的立体图；

图5为本发明的实施例的右视图。

图中：1、喷头，2、第一辊轴，3、第二辊轴，4、导向弧，5、第一筛板，6、第二筛板，7、侧板，8、第三筛板，9、弹丸回收模块，10、第二阀门，11、弹簧箱，12、第一阀门，13、弹簧落料通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参照图1-5，本发明提供了一种技术方案：一种弹簧抛丸强化设备，包括抛丸机、设置在抛丸机的喷头1下方的并排布置的第一辊轴2和第二辊轴3，还包括筛分模块，所述筛分模块包括倾斜布置的筛板，所述筛板上设有若干筛孔；所述筛板的下方为所述抛丸机的弹丸回收模块9，所述筛板的较低的一侧设有弹簧回收模块；第一辊轴2和第二辊轴3的间隙通过一驱动模块在L1和L2之间调整；所述间隙位于筛板的较高的一侧的上方；

弹丸的直径小于L1，弹簧的直径大于L1且小于L2；所述筛孔的直径大于弹丸的直径。

应说明的是，所述弹丸回收模块9为抛丸机本身附带的结构，而抛丸机作为现有技术，其弹丸回收模块也是现有技术，此处不再过多描述。

在实际应用中，当需要制备强化弹簧时，通过本实施例的设备实施如下步骤：

步骤1：将待加工的弹簧置于第一辊轴2和第二辊轴3所形成的间隙中；此时该间隙为L1；

步骤2：喷头1喷出弹丸，以使弹丸撞击弹簧，并且驱动第一辊轴2和第二辊轴3同向转动，使得置于第一辊轴2和第二辊轴3的间隙中的弹簧受力转动，以确保弹丸全方位撞击弹簧，充分强化弹簧；

步骤3：当弹簧强化完成时，调整间隙为L2，通过筛分模块的筛板对弹丸和弹簧进行分离，使弹丸从筛板的筛孔落入弹丸回收模块9中并回收，弹簧经筛板的上表面滚落到筛板的较低的一侧进入到弹簧回收模块中回收。

在本实施例中，辊轴作为现有技术，是可转动的，其转动是通过现有技术驱动的，如电机，可参照附图4和附图5，此处不再过多描述。

作为本实施例的优选方案，所述筛孔的直径小于弹簧的直径，其作用在于，弹簧直径大于筛孔直径，确保弹簧进入不了筛孔，不会穿过筛孔进入到弹丸回收模块9中。

在本实施例中，第一辊轴2为一根，第二辊轴3为两根，两根第二辊轴3分设在第一辊轴2两侧，所述驱动模块与第二辊轴3连接；每根第一辊轴2和第二辊轴3之间的间隙均分别对应一个筛分模块。

在实际应用中，一次生产可以同时强化两根弹簧，先将两根第二辊轴3通过驱动模块调整间隙为L1，然后将两根弹簧分别至于第一辊轴2的两侧与两根第二辊轴3之间形成的一对间隙之中，再通过弹丸撞击弹簧对弹簧进行强化处理；

弹簧强化处理完成后，驱动模块带动两根第二辊轴3水平移动调整间隙为L2，此时弹丸和弹簧均落入筛分模块进行分离处理，将弹丸和弹簧分离开来，弹丸穿过筛孔进入弹丸回收模块9，弹簧顺着倾斜的筛板落入弹簧回收模块；

此处应说明的是，所述驱动模块可选用现有技术，用于驱动第二辊轴3能够在水平往复移动，如选用直线导轨、步进电机等。

作为本发明可选用的技术方案，两个筛分模块的筛板可以呈对称布置，也可以呈上下布置。

作为本实施例的优选方案，两个筛分模块的筛板上下布置，所述筛分模块包括上下布置的两块筛板和一对用于连接两块筛板从而形成供弹簧和弹丸进入的筛分通道的侧板7；所述弹丸回收模块9位于下侧的筛板的下方。

进一步地，在本实施例中，所述两个筛分模块包括由下而上依次布置的第一筛板5、第二筛板6和第三筛板8，还包括用于连接第一筛板5和第二筛板6的两块侧板7、用于连接第二筛板6和第三筛板8的两块侧板7，形成了两个供弹簧和弹丸进入的筛分通道。

更进一步地，所述第一筛板5、第二筛板6和第三筛板8的上侧设置有用于将弹簧导入筛分通道的导向弧4，其目的在于，通过导向弧4对弹簧进行导向，降低弹簧下落产生偏移导致没有进入筛分通道的可能性。

在实际应用中，两根强化后的弹簧从间隙中下落并通过导向弧4分别进入上下布置的两个筛分模块中；位于上方的筛分模块内的弹丸通过第二筛板6和第三筛板8的筛孔落入第一筛板5，再从第一筛板5的筛孔进入弹丸回收模块9进行弹丸回收，而弹簧顺着第二筛板6落入弹簧回收模块收取强化完成的弹簧；位于下方的筛分模块内的弹丸通过第一筛板5的筛孔进入弹丸回收模块9进行弹丸回收，而弹簧顺着第一筛板5落入弹簧回收模块收取强化完成的弹簧。

作为本发明的技术方案，所述弹簧抛丸强化设备还包括弹簧放料模块和弹簧落料通道13，所述弹簧落料通道13位于弹簧放料模块和对应的间隙之间。

进一步地，在本实施例中，所述弹簧放料模块和弹簧落料通道13均为两个，分别对应第一辊轴2两侧的间隙设置在设备的两侧。

更进一步地，所述弹簧落料通道13倾斜布置，其作用在于，使得弹簧可以顺着弹簧落料通道13滚落到对应的间隙之中。

在实际应用中，待强化的弹簧从弹簧放料模块中进入弹簧落料通道13，顺着弹簧落料通道13落入对应的间隙之间，然后再启动抛丸机、第一辊轴2和第二辊轴3对弹簧进行强化处理。

在本实施例中，所述弹簧放料模块包括弹簧箱11和设置在弹簧箱11上的第一阀门12。

在实际应用中，弹簧放在弹簧箱11上，当需要将弹簧通过弹簧落料通道13输入到对应的间隙上进行弹簧强化处理时，打开第一阀门12将弹簧放入弹簧落料通道13之中。

作为本发明的优选方案，所述弹簧回收模块为一对设置在下侧的筛板的上方的第二阀门10，所述的一对第二阀门10相邻设置在下侧的筛板的较低的一侧上方，当第二阀门10处于闭合状态时，第二阀门10的底部抵触在下侧的筛板的上表面。

参照图1-3，在本实施例中，所述第二阀门10有两个，分别相邻设置在第一筛板5的末端上方；

所述第二阀门在闭合状态时底部抵触在第一筛板5的末端，当强化完成的两根弹簧通过第一筛板5和第二筛板6滑落到位于左侧的第二阀门10边，打开左侧的第一阀门10，使弹簧滑落到位于右侧的第二阀门10边，其作用在于，在弹簧从左侧的第一阀门10滚落到右侧的第二阀门10边的过程中，再次通过第一筛板5进一步筛分弹丸和弹簧，防止还有些弹丸还没与弹簧筛分开来；然后再打开位于右侧的第二阀门10，将强化后的弹簧取出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种弹簧抛丸强化设备，包括抛丸机、设置在抛丸机的喷头下方的并排布置的第一辊轴和第二辊轴，其特征在于，还包括筛分模块，所述筛分模块包括倾斜布置的筛板，所述筛板上设有若干筛孔；所述筛板的下方为所述抛丸机的弹丸回收模块，所述筛板的较低的一侧设有弹簧回收模块；第一辊轴和第二辊轴的间隙通过一驱动模块在L₁和L₂之间调整；所述间隙位于筛板的较高的一侧的上方；

弹丸的直径小于L₁，弹簧的直径大于L₁且小于L₂；所述筛孔的直径大于弹丸的直径。

2.根据权利要求1所述的弹簧抛丸强化设备，其特征在于，所述筛孔的直径小于弹簧的直径。

3.根据权利要求1所述的弹簧抛丸强化设备，其特征在于，第一辊轴为一根，第二辊轴为两根，两根第二辊轴分设在第一辊轴两侧，所述驱动模块与第二辊轴连接；每根第一辊轴和第二辊轴之间的间隙均分别对应一个筛分模块。

4.根据权利要求3所述的弹簧抛丸强化设备，其特征在于，两个筛分模块的筛板上下布置；所述弹丸回收模块位于下侧的筛板的下方。

5.根据权利要求1所述的弹簧抛丸强化设备，其特征在于，还包括弹簧放料模块和弹簧落料通道，所述弹簧落料通道位于弹簧放料模块和对应的间隙之间。

6.根据权利要求5所述的弹簧抛丸强化设备，其特征在于，所述弹簧落料通道倾斜布置。

7.根据权利要求5所述的弹簧抛丸强化设备，其特征在于，所述弹簧放料模块包括弹簧箱和设置在弹簧箱上的第一阀门。

8.根据权利要求1所述的弹簧抛丸强化设备，其特征在于，所述弹簧回收模块为一对设置在下侧的筛板的上方的第二阀门，所述的一对第二阀门相邻设置在下侧的筛板的较低的一侧上方，当第二阀门处于闭合状态时，第二阀门的底部抵触在下侧的筛板的上表面。

9.一种弹簧抛丸强化工艺，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的设备实施；

包括如下步骤：

步骤1：将待加工的弹簧置于第一辊轴和第二辊轴所形成的间隙中；此时该间隙为L1；

步骤2：喷头喷出弹丸，以使弹丸撞击弹簧；

步骤3：调整间隙为L2，通过筛分模块的筛板对弹丸和弹簧进行分离，使弹丸从筛板的筛孔落入弹丸回收模块中并回收，弹簧经筛板的上表面进入到弹簧回收模块中回收。

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