CN114606373A - 板簧压淬装置以及压淬方法、板簧 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种板簧压淬装置以及压淬方法、板簧，所述压淬装置包括有依次设置的滑道单元、压淬单元以及取料单元，所述装置具有产品转移时间短、产品氧化少、热处理后平整度高且淬火工艺环保，靠模具带走热量，无油烟等优势。

Description

板簧压淬装置以及压淬方法、板簧
技术领域
本发明涉及弹簧加工设备技术领域，具体涉及一种板簧压淬装置以及压淬方法、板簧。
背景技术
板簧产品例如波簧、碟簧等在制备过程中采用普通方式热处理时，常常出现变形和尺寸超差的问题，特别是厚度薄、外径较大的产品，淬火后再整形也无法满足客户需求。因此在板簧的热成型工艺中，尽量需要在成型的同时完成淬火，以保证产品平整度等参数的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了板簧压淬装置以及压淬方法、板簧，所述压淬装置具有板簧转移速度快，保证了淬火时的温度在要求范围内，减少了板簧表面的氧化脱碳的问题。
为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：本发明提供了一种板簧压淬装置，所述压淬装置包括有滑道单元、压淬单元以及取料单元；所述滑道单元包括：支撑杆；滑道侧板，固接在所述支撑杆上并和所述支撑杆形成夹角；多个传动杆，设置在所述滑道侧板之间；所述压淬单元包括：支撑架；液压机，固接在所述支撑架上，所述液压机和所述支撑架之间形成夹角，所述液压机包括有上工作台、下工作台、液压板、液压缸、伸缩件、导向柱，以及连接所述上工作台、下工作台的连接柱，所述液压缸以及所述导向柱设置在所述上工作台上，所述导向柱的底端和所述液压板连接，所述伸缩杆的底端和所述液压板连接，所述伸缩杆的顶端和所述液压缸连接；模具，所述模具包括有上模、下模以及模架，所述上模和所述下模可互相匹配，所述下模固接在所述下工作台上，所述模架的顶部和所述液压板固定，所述模架的底部和所述上模固接；所述取料单元包括有：支撑件；限位槽，设置在所述支撑件上，所述限位槽内设置有滑轨；承接台，所述承接台和所述限位槽形成夹角，所述液压机的连接柱上开设有供所述承接台通过的通道，所述承接台的一端设置在所述限位槽的一端并可沿所述滑轨滑动，所述承接台的另一端朝向所述限位槽的另一端自然延伸。
在一实施例中，所述滑道单元包括有固定杆和导向杆，所述固定杆固接在所述滑道侧板顶部，所述导向杆的一端固定在所述固定杆上，所述导向杆的另一端和所述传动杆接触。
在一实施例中，所述模架包括有上模架和下模架，所述上模架的顶部和所述液压板固定，所述上模架和所述下模架通过连接板连接，所述连接板和所述上模架、下模架之间形成容置腔。
在一实施例中，所述上模包括有上模本体和导柱，所述导柱设置在所述上模本体的一侧，所述上模本体包括有直径逐渐缩小并固接在一起的第一模块、第二模块以及第三模块，所述上模本体具有中空内腔。
在一实施例中，所述第三模块的底部开设有凹槽，所述凹槽内设置有伸缩组件，所述伸缩组件包括有锥度块、压环以及胀芯，所述胀芯通过所述压环和所述第三模块固定起来，所述胀芯设置在所述锥度块外围，所述压环位于所述胀芯和所述锥度块之间。
在一实施例中，所述容置腔内容置有气缸，所述气缸的一端设置在所述容置腔内，所述气缸的另一端和所述锥度块连接。
在一实施例中，所述下模包括有底板、导套、下模本体以及导向槽，所述底板固定在所述下工作台上，所述导套上设置有开槽，所述开槽和所述导柱匹配，所述下模本体包括有直接逐渐缩小且固定在一起的第四模块和第五模块，所述下模本体中开设有中空内腔，所述第四模块设置在所述底板上，所述第五模块位于所述第四模块上，所述第五模块上开设有可容纳所述伸缩组件的凹槽，所述导向槽设置在所述第五模块顶部表面。
本发明还提供了一种板簧压淬的方法，所述方法包括有以下步骤：提供如上所述的压淬装置以及一加热后的板簧半成品；将所述板簧半成品依次通过所述滑道单元、压淬单元以及取料单元得到所述板簧。
本发明另一方面还提供了一种如上所述方法制备得到的板簧。
与现有技术相比，本发明所述板簧压淬装置，具有以下优点：本发明提供的一种板簧同时成型和淬火的设备，转移时间短、产品氧化少、热处理后平整度高、具有较高的自动化水平，且淬火工艺环保，靠模具带走热量，无油烟。
附图说明
图1显示为本发明一实施例中板簧的结构示意图。
图2显示为发明压淬装置的整体示意图。
图3显示为本发明滑道单元的结构示意图。
图4显示为本发明压淬单元的结构示意图。
图5显示为本发明模架、上模的结构示意图。
图6显示为本发明模架、上模的剖视图。
图7显示为本发明模架、上模、下模的结构示意图。
图8显示为本发明取料单元的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图8，以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如图1和图2所示，本发明提供了一种板簧压淬装置1，所述压淬装置1可以是一种下滑式模冷自动压淬装置1，所述压淬装置1可以同时完成板簧2的淬火以及成型的工艺，所述板簧2可以是波簧、碟簧等，例如碟簧，所述板簧2可以是环状的结构。所述压淬装置1可以承接经过加热后的板簧2从而对所述板簧2进行成型和淬火工艺。
如图2所示，所述压淬装置1可以包括有依次设置的滑道单元100、压淬单元200以及取料单元300，进一步的，所述滑道单元100、压淬单元200以及所述取料单元300均可以通过控制单元400进行自动控制。所述控制单元400可以是控制柜，所述控制柜可以和所述滑道单元100、压淬单元200以及取料单元300电性连接。
如图2和图3所示，所述自动压淬装置1可以包括有滑道单元100，进一步的，经过所述加热后的板簧2半成品可以首先进入所述压淬装置1的滑道单元100，所述滑道单元100可以包括有支撑杆101，所述支撑杆101可以设置在竖直方向上，所述支撑杆101可以包括有第一支撑杆101a以及第二支撑杆101b，所述第一支撑杆101a的高度高于所述第二支撑杆101b的高度，所述支撑杆101的底部均可以设置有万向轮112。
如图3所示，所述滑道单元100还可以包括有滑道侧板102，所述滑道侧板102可以位于所述支撑杆101上，所述滑道侧板102和所述支撑杆101之间可以形成夹角，所述夹角可以是锐角，进一步的，所述滑道侧板102和所述支撑杆101之间可以通过一连接件103连接，所述连接件103上可以开设有条形孔103a，所述条形孔103a可以具有一定的弧度，所述条形孔103a可以便于将所述滑道侧板102和所述支撑杆101之间实现不同角度的固定连接。
如图3所示，所述滑道单元100还包括有传动组件105，所述传动组件105包括有传动轮105a和电机105b，所述传动轮105a可以是皮带轮，所述皮带轮可以设置在所述滑道侧板102之间，所述滑道侧板102的外侧可以固接有电机105b，所述电机105b可以驱动所述皮带轮转动，所述传动轮105a上设置有多个传动杆106，所述传动杆106的两端连接在所述滑道侧板102上，所述电机105b可以带动所述传动轮105a进而使得所述传动杆106自转并加速位于所述传动杆106上的板簧2快速从所述滑道单元100上滑下，具体的，所述传动杆106可以是不锈钢棒。
如图3所示，进一步的，所述滑道单元100还包括有固定杆，所述固定杆可以固接在所述滑道侧板102的顶部，例如所述固定杆可以和所述传动杆106平行设置，所述固定杆可以包括有沿所述第一支撑架101a朝向第二支撑架101b的方向上的第一固定杆107、第二固定杆108以及第三固定杆109，所述第一固定杆107上固定有挡板109，所述挡板109可以限制加热后过来的板簧2的位置，避免所述板簧2弹高蹦出所述滑动单元100，所述挡板109的一端和所述第一固定杆107连接，所述挡板109的另一端朝所述传动杆106外自然延伸并和所述传动杆106所在平面形成一定的夹角，所述夹角可以是锐角，进一步的，所述夹角可以不大于45°，所述第二固定杆108和所述传动杆109之间设置有导向杆110，所述导向杆110可以设置在所述传动杆106的两端，所述导向杆110的一端可以和所述第二固定杆108固定，所述导向杆110的另一端可以和所述传动杆106接触，进一步的，所述第二固定杆108上可以设置有开孔108a，所述开孔108a可以方便固定所述导向杆110的相对位置，所述导向杆110可以根据不同的尺寸的板簧2调节相对的位置。具体的，所述第二固定杆108的中间位置可以设置有传感器，所述传感器可以感应下方通过的板簧2，并向所述控制单元400发出信号以控制所述压淬单元200中的模具合模的时间，保证经过所述滑道单元100后的板簧2落入所述压淬单元200后及时合模淬火。
如图3所示，所述第三固定杆109上固接有吹气件111，所述吹气件111的一端固接在所述第三固定杆109上，所述吹气件111的另一端可以朝向靠近所述传动杆106的方向自然延伸并伸出所述传动杆106，具体的，所述吹气件111可以和所述传动杆106所在平面形成夹角，使用所述压淬装置1的时候，所述吹气件111可以接入压缩空气，所述压缩空气可以吹走所述压淬装置1中压淬单元200中模具上的碎渣。
如图3所示，本发明所述滑道侧板102可以整体和水平面保持15～25°的夹角，例如20°，进而可以提高其上板簧2通过的速度，实现快速压淬的效果。进一步的，所述板簧2在所述滑道单元100上的时间不超过3秒钟。
如图4所示，本发明所述压淬装置1还可以包括有压淬单元200，所述压淬单元200可以包括有支撑架201和压淬机，所述压碎单元200可以是集强压和淬火一体的机构，所述压淬单元200可以包括有支撑架201，所述压淬机可以倾斜设置在所述支撑架201上进而可以承接从所述滑道单元100过来的板簧2。
如图4所示，具体的，所述压淬机可以包括有液压机和模具。所述液压机包括有上工作台202和下工作台204，所述上工作台202和所述下工作台204可以通过连接柱203连接起来，具体的，所述下工作台204的两侧和所述连接柱203的两侧可以通过螺栓和所述支撑架201固定在一起，进一步的，所述支撑架201的两侧可以设置有条形孔201a，从而可以通过螺栓调节所述压淬机和所述支撑架201的相对角度，在一些实施例中，所述压淬机和地平面的夹角可以是60～90°，进一步的，所述下工作台204沿水平面倾斜的角度可以和所述滑道侧板102倾斜的角度一致。
如图4所示，所述上工作台上202可以设置有液压缸205和导向柱206，所述液压缸205可以设置在所述上工作台202的中心位置，所述导向柱206可以对称设置在所述液压缸205的两端，所述液压缸205的底端连接有伸缩杆207，所述伸缩杆207的底端以及所述导向柱206的底端可以和液压板208连接在一起，所述液压板208可以对所述模具中的板簧2施加压力进行成型。所述液压机的驱动可以通过设置在一旁的电机200a进行控制。
如图4和图5所示，所述模具可以包括有上模210、下模211以及模架209，所述上模210可以是一个凸模，所述下模211可以是一个凹模，所述凸模和所述凹模可以互相匹配起来，所述模架209的顶端可以和所述液压板208固定连接，所述模架209的底端可以和所述上模210固定连接，所述模架209可以包括有上模架209a和下模架209b，所述上模架209a和所述下模架209b可以通过连接板209c连接起来，所述连接板209c和所述上模架209a、下模架209b之间形成容置腔，所述容置腔内可以容置有气缸209d，所述气缸209d的一端可以连接在所述上模架209a的底部，所述气缸的另一端可以控制所述上模209中伸缩组件的撑开或者收缩。本发明通过不同的模具可以实现对不同板簧2的热处理成型。
如图5和图6所示，所述下模架209b的底部可以固接有上模本体和导柱210g，所述导柱210g可以设置在所述上模本体的一侧，例如远离所述滑道单元100的一侧，所述上模本体可以是具有中空内腔的多个模块，所述上模本体可以包括有直径逐渐缩小并同轴固接在一起的三个模块，即第一模块210a、第二模块210b以及第三模块210c，所述模块可以是圆柱体的结构，所述第一模块210a的侧壁上设置有和所述中空内腔连通的冷却水入口和出口210h，所述第三模块210c的底端中央开设有凹槽S，所述凹槽S内可以设置有伸缩组件，所述伸缩组件包括有锥度块210d、压环210f、胀芯210e，所述胀芯210e可以设置在所述锥度块210d的外围，所述胀芯210e可以通过所述压环210f和所述第三模块210c固定起来，所述气缸209d可以带动所述锥度块210d上下移动让所述胀芯210e撑开或者收缩。
如图5和图6、图7所示，所述下模210可以包括有底板211a，导套211d，下模本体以及导向槽211e，所述底板211a可以固定在下工作台204的台面上，所述导套211d可以和所述导柱210f所匹配，所述导套211d中可以设置有开槽，所述导柱210f可以插入所述导套211d的开槽中，所述导套211d和导柱210f的配合可以保证上模210、下模211合模的顺畅和产品的精度，所述下模本体也可以包括有直径逐渐缩小的两个模块，即第四模块211b以及第五模块211c，所述下模本体也可以具有中空内腔，所述第五模块211c上可以开设有凹槽S，所述凹槽S可以和所述伸缩组件相匹配，在一些实施例中，所述凹槽S中央还设置有压头211g，所述压头211g上可以套设有弹簧，所述压头211g的顶部表面可以和所述胀芯210e抵接，所述第五模块211c的上表面可以固接有导向槽211e，所述导向槽211e可以包括有和所述第五模块211c弧度匹配的弧形件以及和所述弧形件连接的直线件，所述弧形件可以位于靠近所述导套211d的一侧，所述直线件可以位于靠近所述滑道单元100的一侧，所述导向槽211e可以辅助产品准确进入所述模具中，从所述滑道单元100传递过来的板簧2可以落入所述导向槽211e中并位于所述第五模块211c的顶部表面，所述第四模块211b的侧壁上同样可以开设有和所述下模模块本体中空内腔连通的冷却水入口和出口211f。所述压淬单元200工作时，所述第三模块210c的底部表面和所述板簧2接触并直接对所述板簧2施压，在一些实施例中，所述第三模块210c的底部表面可以具有一定的斜度以对碟簧进行锥度的成型，如图7所示，所述伸缩组件通过所述板簧2上的开口进入所述凹槽S中，当所述板簧2完成压淬工艺后，所述伸缩组件中的锥度块210d可以撑开所述胀芯210e，以将所述板簧2随所述上模210抬高并离开所述下模211。
如图4、图8所示，进一步的，所述压淬装置1还包括有取料单元300，所述取料单元300可以设置在所述压淬单元200的后方，所述取料单元300可以包括有支撑件301，所述支撑件201可以是支撑板，所述支撑件301的底部可以固接有万向轮306，所述支撑件301上可以设置有限位槽302，所述限位槽302内的两侧可以固接有滑轨303，所述限位槽302内还设置有驱动电机304，所述取料单元300可以包括有承接台305，具体的，所述液压机的连接柱203上可以设置有通道203a，所述通道203a可以供所述承接台305穿过，所述承接台305的一端可以在所述滑轨303上滑动，所述承接台305的另一端可以朝向所述通道203a的方向延伸，所述承接台305可以和所述支撑件301保持一定的夹角，进一步的，所述驱动电机304可以驱动所述承接台305穿过所述通道203a并位于所述上模210中板簧2的下落轨迹上。
具体的，本发明可以采用例如红外线等设备来探测所述承接台305是否位于所述上模211下方，以便于通知控制单元400控制压淬单元300中的气缸209d带动所述伸缩组件中的锥度块210d向上，让胀芯210e收缩，板簧2落入所述承接台305中，完成取料过程。
本发明另一方面还提供了一种板簧的压淬方法，所述方法包括以下步骤：
-S1：提供如上所述的压淬装置以及一加热后的板簧半成品；
-S2：将所述板簧半成品依次通过所述滑道单元、压淬单元以及取料单元得到所述板簧。
在步骤S1中，所述加热可以是在加热炉中进行，所述加热的温度可以是800～900℃，所述加热炉可以是辊棒炉，为了防止所述板簧半成品出炉后在空气中冷却，可以采用本发明所述压淬装置进行成型和淬火。
在步骤S2中，所述加热炉出炉后的板簧半成品在滑道单元100中的停留时间不能超过3秒钟，进一步的，所述压淬装置1还可以包括有控制单元400，所述控制单元400可以和所述滑道单元100、压淬单元200以及取料单元300电性连接以实现所述压淬装置1的自动化。
在步骤S2中，本发明所述板簧半成品通过所述滑道单元100时，滑道单元100上的传感器可以感应所述板簧半成品，所述传感器可以传递信号给控制单元400并通知所述压淬单元200，所述压淬单元200可以控制上模210、下模211的合模时间，本发明所述板簧2在所述压淬单元200中的合模后的保压时间可以根据不同产品的要求依据加热温度和材料厚度进行设置，例如可以在所述控制柜中进行设置并对所述压淬单元200中的气缸209d以及电机200a进行控制。进一步的，可以通过控制所述液压机伸缩杆207的伸缩速度来控制合模的速度，在一些实施中，所述上模210、下模211合模的速度可以是先快后慢，压淬完成后，所述上模210、下模211可以通过伸缩杆207进行脱模，此时，压淬好的板簧随所述上模210上升以待所述取料单元300过来承接。所述压淬单元200中冷却水的温度可以是20～25℃，所述压淬单元200中模具的材质可以是热作模具钢。进一步的，所述压淬单元200中的保压时间设定好后，可以控制所述取料单元300中的承接台305滑动的启动时机，例如脱模开始后的0.5～1秒内启动所述取料单元300。
如图1所示，本发明另一方面还提供一种如上所述压淬方法制备得到的板簧2，所述板簧2在成型的时候同时完成淬火，使得制备得到的板簧2具有较高的平整度要求。具体的，所述板簧2可以是碟簧，所述板簧2的厚度可以是0.8～2.5mm，例如0.9mm、1.0mm、1.5mm、2.2mm等，所述板簧2的外径可以是80～220mm，例如100mm、120mm、150mm、180mm、200mm等，经过上述方法制备得到的板簧2平整度偏差可以控制在0.1mm以内。
因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种板簧压淬装置，其特征在于，所述压淬装置包括有滑道单元、压淬单元以及取料单元；所述滑道单元包括：
支撑杆；
滑道侧板，固接在所述支撑杆上并和所述支撑杆形成夹角；
多个传动杆，设置在所述滑道侧板之间；
所述压淬单元包括：
支撑架；
液压机，固接在所述支撑架上，所述液压机和所述支撑架之间形成夹角，所述液压机包括有上工作台、下工作台、液压板、液压缸、伸缩件、导向柱，以及连接所述上工作台、下工作台的连接柱，所述液压缸以及所述导向柱设置在所述上工作台上，所述导向柱的底端和所述液压板连接，所述伸缩杆的底端和所述液压板连接，所述伸缩杆的顶端和所述液压缸连接；
模具，所述模具包括有上模、下模以及模架，所述上模和所述下模可互相匹配，所述下模固接在所述下工作台上，所述模架的顶部和所述液压板固定，所述模架的底部和所述上模固接；
所述取料单元包括有：
支撑件；
限位槽，设置在所述支撑件上，所述限位槽内设置有滑轨；
承接台，所述承接台和所述限位槽形成夹角，所述液压机的连接柱上开设有供所述承接台通过的通道，所述承接台的一端设置在所述限位槽的一端并可沿所述滑轨滑动，所述承接台的另一端朝向所述限位槽的另一端自然延伸。
2.根据权利要求1所述的压淬装置，其特征在于：所述滑道单元包括有固定杆和导向杆，所述固定杆固接在所述滑道侧板顶部，所述导向杆的一端固定在所述固定杆上，所述导向杆的另一端和所述传动杆接触。
3.根据权利要求1所述的压淬装置，其特征在于：所述模架包括有上模架和下模架，所述上模架的顶部和所述液压板固定，所述上模架和所述下模架通过连接板连接，所述连接板和所述上模架、下模架之间形成容置腔。
4.根据权利要求3所述的压淬装置，其特征在于：所述上模包括有上模本体和导柱，所述导柱设置在所述上模本体的一侧，所述上模本体包括有直径逐渐缩小并固接在一起的第一模块、第二模块以及第三模块，所述上模本体具有中空内腔。
5.根据权利要求4所述的压淬装置，其特征在于：所述第三模块的底部开设有凹槽，所述凹槽内设置有伸缩组件，所述伸缩组件包括有锥度块、压环以及胀芯，所述胀芯通过所述压环和所述第三模块固定起来，所述胀芯设置在所述锥度块外围，所述压环位于所述胀芯和所述锥度块之间。
6.根据权利要求5所述的压淬装置，其特征在于：所述容置腔内容置有气缸，所述气缸的一端设置在所述容置腔内，所述气缸的另一端和所述锥度块连接。
7.根据权利要求6所述的压淬装置，其特征在于：所述下模包括有底板、导套、下模本体以及导向槽，所述底板固定在所述下工作台上，所述导套上设置有开槽，所述开槽和所述导柱匹配，所述下模本体包括有直接逐渐缩小且固定在一起的第四模块和第五模块，所述下模本体中开设有中空内腔，所述第四模块设置在所述底板上，所述第五模块位于所述第四模块上，所述第五模块上开设有可容纳所述伸缩组件的凹槽，所述导向槽设置在所述第五模块顶部表面。
8.根据权利要求7所述的压淬装置，其特征在于：所述第五模块中的凹槽内设置有压头，所述压头的顶部可抵接在所述锥度块的底部。
9.一种板簧的压淬方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
提供如权利要求1～8任意所述的压淬装置以及一加热后的板簧半成品；
将所述板簧半成品依次通过所述滑道单元、压淬单元以及取料单元得到所述板簧。
10.一种根据权利要求9所述的压淬方法制备得到的板簧。
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