CN201320587Y - 一种带自加热的绕簧装置 - Google Patents

Abstract

一种带自加热的绕簧装置，其包括放置金属丝的绕丝架、夹持金属丝运行的加载夹头、导丝夹头及绕簧机，其特征在于，还包括加热装置，该加热装置包括一台低压大电流电源及相应的调控开关，其高压端与加载夹头相连，通过金属丝与导丝夹头相通，导丝夹头与绕簧机紧密接触相通，低压端与绕簧机相连；加热装置电源、加载夹头、金属丝，导丝夹头和绕簧机形成一个电回路。采用本实用新型这种自加热方式加热Ni－Ti合金丝，整个丝材加热非常均匀快速，控温也方便(调节输出电压、电流)，它的加热终止点(即导入夹头)紧靠绕制点，因此过渡降温区特别小，到达温度后随即进入加工变形(绕制)区，无需过热，功率损耗低。

Description

一种带自加热的绕簧装置

技术领域

本实用新型涉及弹簧加工设备，特别涉及一种带自加热的绕簧装置。

背景技术

通常的金属弹簧加工都是以冷加工方式来完成的，但对于一些冷加工性能较差的合金而言，必须在加热状态下才能进行加工变形。目前，热加工方式完成弹簧加工(弹簧绕制)的主要方式是：管式炉加热，火焰加热。

企业生产中，管式加热方式使用较多。管式加热炉的方式是：从钢丝盘出来的合金丝穿过管式加热炉加热，然后进入普通的绕簧机绕制弹簧，由于受设备的限制，管式加热炉和绕簧机之间丝材是一冷却过渡段，造成丝材散热降温，因此管式炉设计加热温度必须高于实际绕制温度，且管式炉的均温区长度有限，合金丝的均热需要花费一定的时间，这样就限制了弹簧的绕制速度。因此，管式炉加热方式绕制弹簧存在成本高、效率低的缺陷。

火焰加热方式实验室用得较多，其方法是合金丝在气体燃烧的火焰上直接加热，加热后的合金丝进入普通的绕簧机绕制弹簧。相比管式加热方式，火焰加热丝材加热后可直接进入绕簧机绕制，但传热速度慢，热效应较差，且火焰的不稳定性难以保证加热温度、加热时间。这样加热程度难于控制，加热均匀性将受到影响，易造成合金丝绕制时拉断或弹簧尺寸精度难以保证。

上述两种方式，都必须采用较高的加热温度，才能维持合金丝必须的变形温度，因此都存在成本高、效率低的问题。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种带自加热的绕簧装置，适用于绕制冷加工性能较差的合金(如Ni-Ti形状记忆合金弹簧)弹簧；具有成本低、效率高，制造的弹簧尺寸精度高、稳定性好，生产、实验室都可方便使用。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，

一种带自加热的绕簧装置，其包括放置金属丝的绕丝架、夹持金属丝运行的加载夹头、导丝夹头及绕簧机，其特征在于，还包括加热装置，该加热装置包括一台低压大电流电源及相应的调控开关，其高压端与加载夹头相连，通过金属丝与导丝夹头相通，导丝夹头与绕簧机紧密接触相通，低压端与绕簧机相连；加热装置电源、加载夹头、金属丝，导丝夹头和绕簧机形成一个电回路。

进一步，还包括一测温头，其与加热装置相连接。

又，本实用新型所述的导丝夹头及加载夹头均由上下两部分组成，由紧固螺丝弹性连接，夹头由石墨或耐热材料制作，中心部位均为便于金属丝夹持的V型滑槽结构，上下压块之间保持一定的压力，又具有一定的弹性(使得绕簧过程中合金丝保持良好的电接触)。

导丝夹头既起机械定位作用，也是加热装置对丝材加热的零电位滑动接点。

加热装置电源的输出低压端与绕簧机的接地端相连，高压端通过一个加载夹头接到金属丝加载，金属丝通过一个绕丝架引出，穿过加载夹头和导丝夹头进入绕簧机开始绕簧。绕丝架是一个具有塑料底座的支架，与地保持绝缘。由于在操作过程中它处于高电位，这样就保证了供电电源的功率全部施加在两个夹头之间的合金丝上。加载夹头处于绕丝架与绕簧机之间，能自由滑行，可根据功率要求调节两个夹头之间的距离L。一般加载夹头和导丝进入夹头之间距离(L)相对固定，绕制不同丝径(d)的弹簧加热功率的要求可通过调节电流大小来得到满足，同时可采用一只接触式高温计来测量合金丝的加热温度。

加热后的金属丝在绕制张力的作用下很快绷直，然后经过导丝夹头送入绕簧机绕制弹簧，由于导丝夹头的位置靠近绕簧变形起始点，这种巧妙设计缩短了合金丝的降温区间，这是外加热绕簧方式所难以实现的。这样本实用新型就实现了快而便捷的绕制冷加工性差的合金弹簧。

本实用新型的有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有下列优点：

1.设计新颖、合理；

2.结构简单，制作成本较低；

3.使用方便，生产效率高。

4.产品尺寸精度高，稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的带自加热的绕簧装置，其包括放置金属丝的绕丝架4、夹持金属丝运行的加载夹头5、导丝夹头2及绕簧机3；加热装置1，该加热装置包括一台低压大电流电源及相应的调控开关，其高压端与加载夹头5相连，通过金属丝6与导丝夹头2相通，导丝夹头2与绕簧机3紧密接触相通，低压端与绕簧机3相连；加热装置电源1、加载夹头5、金属丝6，导丝夹头2和绕簧机3形成一个电回路。

进一步，还包括一测温头7，其与加热装置相连接。

本实用新型所述的导丝夹头2和加载夹头5由上下两部分组成，由紧固螺丝弹性连接，夹头由石墨或耐热材料制作，中心部位均为便于金属丝夹持的V型滑槽结构。

加热装置的高压端与加载夹头5相连，通过金属丝6而与导丝夹头2相通，导丝夹头2与绕簧装置3紧密接触相通，加热装置1的低压端与绕簧机3相连。于是，由加热电源1、加载夹头5、金属丝6，导丝夹头2和绕簧机3形成一个电回路，接通电源时，金属丝处于高压状态，从而发热升温，达到金属丝加热目的。

以绕制Ni-Ti合金丝为例，加热装置的输出低压端与绕簧装置的接地端相连，高压端通过一个加载夹头接到Ni-Ti合金丝上加载。Ni-Ti合金丝是通过一个与地保持绝缘的丝架引出，在加载夹头和导丝夹头之间自加热，加热后的Ni-Ti合金丝在绕制张力作用下拉直进入导丝夹头，石墨式耐热材料夹头及很小的过渡降温段避免了普通绕簧机矫直导轨的散热问题，使Ni-Ti合金丝降温较少，加热后的Ni-Ti合金丝绕制快速而便捷。

Ni-Ti形状记忆合金丝的绕制中，温度测量自然是一个重要的数据，根据Ni-Ti合金丝在650℃～700℃左右的加热温度为宜，本装置采用一只接触式高温计，规格为0～800℃。由于本实用新型的加热温区结束点紧靠绕簧加工的起点，降温损耗较小，650℃的加热温度已能满足Ni-Ti合金丝的变形加工要求，无需过高加热。

本实用新型采用自加热装置绕制Ni-Ti合金丝，解决了外加热(管式炉加热、火焰加热)必须有较高的加热温度，才能维持合金必须的变形要求，避免了过热致合金丝断裂或温度偏低致使弹簧的尺寸精度差等问题。

采用这种自加热方式加热Ni-Ti合金丝，整个丝材加热非常均匀快速，控温也方便(调节输出电压、电流)，它的加热终止点(即导入夹头)紧靠绕制点，因此过渡降温区特别小，到达温度后随即进入加工变形(绕制)区，无需过热，功率损耗低。

Claims (3)

1.一种带自加热的绕簧装置，其包括放置金属丝的绕丝架、夹持金属丝运行的加载夹头、导丝夹头及绕簧机，其特征在于，还包括加热装置，该加热装置包括一台低压大电流电源及相应的调控开关，其高压端与加载夹头相连，通过金属丝与导丝夹头相通，导丝夹头与绕簧机紧密接触相通，低压端与绕簧机相连；加热装置电源、加载夹头、金属丝，导丝夹头和绕簧机形成一个电回路。

2.如权利要求1所述的带自加热的绕簧装置，其特征在于：还包括一测温头，其与加热装置相连接。

3.如权利要求1所述的带自加热的绕簧装置，其特征在于：所述的加载夹头和导丝夹头均由上下两部分组成，由紧固螺丝弹性连接，夹头由石墨或耐热材料制作，中心部位均为便于金属丝夹持的V型滑槽结构。

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