CN212495039U - 车轮弹簧体成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车轮弹簧体成型设备，至少包括成型系统和热处理设备，还包括设置于所述热处理设备周边的PLC控制系统和感应加热系统；所述热处理设备为淬火箱，所述淬火箱上设置有上料组件、送料组件、槽体、淬火系统和出料组件，所述成型系统设置于所述淬火箱的上部，成型模组设置于所述槽体内；所述成型系统上部设置有用于改变车轮弹簧体竖向位移的成型提升组件，所述成型提升组件的竖向位移通过所述PLC控制系统控制。本实用新型结构简单、自动化程度高、成型及热处理一体化、产品质量稳定可靠。

Description

车轮弹簧体成型设备

技术领域

本实用新型涉及车轮弹簧体成型设备技术领域，尤其涉及一种车轮弹簧体成型设备。

背景技术

车辆运行过程中，为了便于缓冲恶劣路况对车轮的冲击力，降低由冲击导致的较强震动，通常在车轮上设置有车轮弹簧体，车轮弹簧体由多片等长成型钢板环形组合而成，通过预热冲压成型、淬火、表面处理等工艺加工成型。

但是，现有的车轮弹簧体加工设备，结构简单，功能单一，车轮弹簧体的整个成型过程需要通过多个独立的装置来完成，比如产品需要通过下料、加热退火、冲压、淬火、回火、喷丸、组装等多个独立工序完成，加工过程需要多名有经验的操作人员协力配合，操作难度大。由于整个加工过程都是人力操作，危险性较高，而且，在冲压成型加工工序需要操作人员对车轮弹簧体进行反复加热和翻转，加工效率低，成品车轮弹簧体质量不稳定。钢板加热退火后，表面脱碳层厚度增加，抗疲劳强度降低。钢板成型通过手工完成，劳动强度大，效率低，产品质量不稳定，另外，由于淬火过程依靠人力完成，油液散热较差，容易出现弹簧体硬度不满足要求的现象。

此外，根据现有的成型工艺，由于弹簧体采用多片等长成型钢板环形组合而成，弹簧体中间有断口，钢性弱，使用寿命短。

因此，本领域技术人员急需研究一种结构简单、自动化程度高、成型及热处理一体化、产品质量稳定可靠的车轮弹簧体成型设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对目前车轮弹簧体成型设备成型工序复杂、自动化程度低、成品质量不可靠等问题，提供了一种车轮弹簧体成型设备，本实用新型的车轮弹簧体成型设备结构简单、自动化程度高、成型及热处理一体化、产品质量稳定可靠的。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种车轮弹簧体成型设备，至少包括成型系统和热处理设备，还包括设置于所述热处理设备周边的PLC控制系统和感应加热系统；所述热处理设备为淬火箱，所述淬火箱上设置上有上料组件、送料组件、槽体、淬火系统和出料组件，所述成型系统设置于所述淬火箱的上部，所述成型系统的成型模组设置于所述槽体内；所述成型系统上部设置有用于改变车轮弹簧体轴向位移的成型提升组件，所述成型提升组件的轴向位移通过所述PLC控制系统控制；所述成型系统中还固定设置有用于加热车轮弹簧体的成型加热感应负载组件，所述成型加热感应负载组件设置于所述成型系统与所述成型提升组件之间。

在一些优选实施方式中，所述成型提升组件为两组，两组所述成型提升组件分别设置于所述成型模组的两侧且同步运动；所述成型系统包括设置于淬火箱上部的成型架，所述成型架上设置有横梁，两所述成型提升组件分别固定连接于所述成型架的横梁上。

在一些优选实施方式中，所述成型提升组件包括驱动系统、驱动系统用安装支架、设置于所述安装支架下部的安装板、设置于安装支架上的提升杆、设置于所述安装板上的抓取机构；所述驱动系统用于驱动所述提升杆的移动，所述驱动系统安装支架固定连接于所述成型架；所述抓取机构包括设置于所述安装板的小拉杆以及设置于所述拉杆下端部的踏板，所述抓取机构通过抓取驱动系统的驱动带动所述踏板摆动，抓取或者松开所述车轮弹簧体。

在一些优选实施方式中，所述成型架的固定于地面，所述安装板固定设置于所述成型架上。

在一些优选实施方式中，所述成型模组包括安装盘，同轴设置于所述安装盘的液压系统、内成型模组、外成型模组和中心成型收紧机构，所述液压系统设置于所述安装盘上，所述外成型模组固定设置于所述液压系统活动端并可随所述活动端移动；所述内成型模组固定设置于所述安装盘上，且可随所述安装盘径向移动；设置于所述安装盘的所述成型收紧模组设置于所述内成型模组内侧。

在一些优选实施方式中，所述液压系统为多个沿安装盘周向均布的油缸，所述活动端为设置于每一所述油缸的活塞轴，所述外成型模组通过设置于其内的冲针可拆卸地固定连接于所述油缸活塞轴的端部。

在一些优选实施方式中，所述出料组件包括出料支架以及安装于所述出料支架上的输送装置，淬火处理后的所述车轮弹簧体通过所述出料输送装置输送至收料区。

在一些优选实施方式中，所述输送装置为由电机电动的链轮组件，所述链轮组件的运动方式通过所述PLC电控系统控制。

在一些优选实施方式中，所述送料组件为移动平台，所述移动平台包括移位架和淬火托料架，所述移位架固定设置于所述上料组件所在一端，所述淬火托料架固定设置于所述出料组件所在一端。

在一些优选实施方式中，所述淬火系统还包括设置于出料组件所在一侧的淬火升降组件、感应负载安装支架和固定设置于所述感应负载安装支架的淬火加热感应负载组件，所述PLC控制系统与所述淬火升降组件连通并控制所述淬火升降组件的运动；所述淬火加热感应负载组件通过连通于其上的所述PLC控制系统、液压系统和感应加热控制系统自动加热

本实用新型的有益效果：

本实用新型的上述结构设计，由于将弹簧体的成型和淬火进行一体化处理，改变了传统的成型和淬火过程，需要通过不同的设备、人工完成各工序的方法，自动化程度高、产品质量稳定可靠，设备适应性好，尤其适用于小批量、多品种的车轮弹簧体的加工成型。

本发明的车轮弹簧体成形设备，既可以对异形复杂弹性金属体由进料、加热成型、热处理、出料实现完全自动化，提高车轮弹簧体成形和淬火的自动化程度，提升工作效率，实现车轮弹簧体表面强化近终成形，无需单独加工，节省工序及成本。又能实现大型、复杂、热处理要求高等要求高的弹性体加工的全自动化成型。

本实用新型对产品的成型、热处理连续处理，热成型变形抗力小、塑性好、成形极限高、易于成形；能够生产具有复杂几何形状的工件，成品具有良好的精度，另外，由于整个过程完全自动化，对操作人员技术水平的要求降低，降低了人力成本，产品质量稳定可靠。

本实用新型的结构设计，在感应加热控制系统中设置有绝缘栅晶体管(IGBT)模块，该模块加热速度快，车轮弹性体的温度可以在短时间内加热至预设温度，缩短了加热时间，提高了经济效益。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为图1中成型系统的结构示意图。

图4为图3中提升组件的结构示意图。

图5为4的俯视结构示意图。

图6为图1中成型模组的俯视结构示意图。

图7为中频淬火结构示意图。

图8为图7的局部放大结构示意图。

图9为出料组件结构示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本申请的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

如图1至图9所示，本实用新型提供了一种车轮弹簧体成型设备，如图1和图2所示，车轮弹簧体成型设备包括成型系统3和热处理设备，还包括设置于淬火箱周边的PLC控制系统6和感应加热系统8。

本实施例中的热处理设备为淬火箱1，淬火箱1上设置上有上料组(图中未显示)、送料组件、槽体、淬火系统4和出料组件5，成型系统3设置于淬火箱1的上部，成型模组33设置于槽体内。

如图3所示，成型系统3上部设置有用于改变车轮弹簧体竖向位移的成型提升组件31，成型提升组件31的轴向位移通过PLC控制系统6控制。

成型提升组件3有两组，两组成型提升组件3分别设置于成型模组301的两侧，两组成型提升组件同步运动，协同完成对弹簧体的提升或者下降动作。成型系统3包括设置于淬火箱上部的成型架36，成型架36的底部通过地脚螺丝固定于地面，成型架36与淬火箱1为分体结构。成型架36上设置有横梁34，两个成型提升组件分别固定连接于成型架36的横梁34上。

在其他实施例中，提升组件也可以为其他数量，比如均布于成型模具上部的四个提升组件，本实用新型具体数量不做限制。

如图3所示，成型系统3中还固定设置有用于加热车轮弹簧体的成型加热感应负载组件32，成型加热感应负载组件32设置于成型系统3与成型提升组件31之间。

当需要对成型后的车轮弹性体加热时，通过成型提升组件3将车轮弹性体提升至成型加热感应负载组件32上方，启动PLC控制系统6、液压系统7和感应加热控制系统8对车轮弹性体定位并自动加热，当加热至预设温度后，将车轮弹性体快速提升至成型模组33内成型，成型后通过成型提升组件3将车轮弹性体下降至送料组件2，提升组件3归位，送料组件2将成型好的车轮弹簧体移至淬火系统进行淬火处理，或者工艺所需的其他方式的热处理进行后续的处理工艺。感应加热控制系统8中设置有绝缘栅晶体管(IGBT)模块，该模块加热速度快，车轮弹性体的温度可以在短时间内加热至预设温度，缩短了加热时间，提高了经济效益。

如图4所示，成型提升组件31包括用作驱动系统的油缸311，油缸安装支架312，设置于油缸安装支架312下部的安装板313，设置用于安装支架312上的提升杆314，油缸311驱动提升杆移动，油缸安装支架312固定连接于成型架横梁34上。

如图3和图4所示，安装板313上设置有用于抓取车轮弹性体的抓取机构，抓取机构通过驱动系统的驱动带动踏板摆动，抓取或者松开车轮弹簧体。本实施例中，抓取机构为气缸317，安装板313下部设置有连接于气缸317的小拉杆315，小拉杆315底部且可随小拉杆摆动的踏板316。

气缸伸出、收缩做功时，带动小拉杆315转动，下拉杆315转动给时带动固定设置于其底部的踏板转动，当踏板旋转至车轮弹簧体下部时，提升机构向上运动，踏板316托起车轮弹簧体上行；当需要松开车轮弹簧体时，气缸做功，踏板316旋转一角度，踏板316远离车轮弹簧体。

本实施例中，踏板316转动的角度优选为90°，也可以根据具体情况设置为其他角度。

如图6所示，成型模组包括安装盘301，同轴设置于安装盘301的液压系统、内成型模组304、外成型模组303和中心成型收紧机构305，液压系统设置于安装盘301上，外成型模组303固定设置于液压系统活动端并可随活动端移动。内成型模组304通过螺栓固定设置于安装盘301上，且可随安装盘301径向移动。设置于安装盘301的成型收紧模组305设置于内成型模组304的内侧。

具体地，液压系统为多个沿安装盘301周向均布的油缸302，活动端为设置于每一油缸302的活塞轴，外成型模组303固定设置有一套外成型模组303。外成型模组303内设置通过冲针306的螺纹，可拆卸地连接于油缸302活塞轴的端部。

在其他实施方式中，外成型模组303也可以通过其他方式，可拆卸地或者永久固定地连接于油缸302活塞轴的端部。

内成型模组304与中心成型收紧机构305斜面靠模接合，当中心成型收紧机构305收缩时，内成型模组304环形径向散开定位，首先有4个油缸伸出顶住车轮弹簧体，车轮弹簧体所受压力达到压力N1，其它油缸再同步伸出达到压力N1,12个油缸同步加压至N2,保持一定时间T，在确保车轮弹性体定型的同时，确保车轮弹簧体成型时所产生的应力彻底消除，以免减压后再残留应力的作用下反弹。

如图7和图8所示，淬火系统4包括设置于出料组件所在一侧的淬火升降组件41、感应负载安装支架42和固定设置于感应负载安装支架42的淬火加热感应负载组件43，PLC控制系统6与淬火升降组件41连通并控制淬火升降组件41的运动；淬火加热感应负载组件43通过连通于其上的PLC控制系统6、液压系统7和感应加热控制系统8自动加热。加热至预设温度t后快速降至淬火箱1的淬火液内进行淬火，淬火完成后淬火升降组件41将车轮弹簧体升至出料组件位置。

如图9所示，出料组件5包括出料支架51以及安装于出料支架51上的送料装置52，淬火处理后的车轮弹簧体通过出料输送装置52输送至收料区。具体地，淬火升降组件41上完成淬火的车轮弹簧体，通过PLC电控系统6程序控制出料组件51，自动将完成淬火的车轮弹簧移至装配于出料支架51上的输送装置52，输送装置52缓慢移动使车轮弹簧体自然冷却，待车轮弹簧体自然冷却后，自动输送到收料区，整个过程均无人工参与。

本实施例中，输送装置为由电机电动的链轮组件，链轮组件的运动方式通过PLC电控系统控制。

在其他实施例中，输送装置也可以采用现有的其他组件。

送料装置为移动平台，移动平台包括移位架和淬火托料架，移位架固定设置于上料组件所在一端，淬火托料架固定设置于出料组件5所在一端。

本实用新型的具体应用情况如下：

步骤一、上料，将车轮弹簧体放置于淬火箱1进料组件所在一侧的轨道移位平台2上方的成型托料块22上。

步骤二、启动PLC电控系统6，使移动平台2带动车轮弹簧体移至成型系统3的位置，PLC电控系统6感应到车轮弹簧体，提升组件31下降至移动平台2，将车轮弹簧体提升至成型加热感应负载组件32，通过PLC电控系统6结合液压系统7与感应加热控制系统8对车轮弹簧体定位并自动加热，加热至预设温度t后快速提升至成型模组33成型，成型完成后提升组件31再将成型好的车轮弹簧体直接下降至移动平台2，提升组件31回位后移动平台2再将成型好的车轮弹簧体移至末端的淬火系统4进行淬火处理。

步骤三、移动平台2将已成型的车轮弹簧体转移至中频淬火系统4，中频淬火系统4的淬火升降组件41将车轮弹簧体升至淬火加热感应负载组件43，通过PLC电控系统6结，合液压系统7与感应加热控制系统8对车轮弹性体自动加热，加热至预设温度t后快速下降至淬火箱1淬火液内进行淬火，淬火完成后淬火升降组件41将车轮弹簧体升至出料组件5。

步骤四、出料组件5包括出料支架51以及安装于出料支架51上的送料装置52，淬火处理后的车轮弹簧体通过出料输送装置52输送至收料区。输送装置52缓慢移动使车轮弹簧体余温自然冷却，待车轮弹簧体自然冷却后自动输送到收料区。

本发明结构简单，本发明的一种车轮弹簧体成型设备，由于将弹簧体的成型和淬火进行一体化处理，改变了传统的成型和淬火过程，需要通过不同的设备、人工完成各工序的方法，自动化程度高、产品质量稳定可靠，设备适应性好，尤其适用于小批量、多品种的车轮弹簧体的加工成型。

本发明的车轮弹簧体成形设备，既可以对异形复杂弹性金属体由进料、加热成型、热处理、出料实现完全自动化，提高车轮弹簧体成形和淬火的自动化程度，提升工作效率，实现车轮弹簧体表面强化近终成形，无需单独加工，节省工序及成本。又能实现大型、复杂、热处理要求高等要求高的弹性体加工的全自动化成型。

本实用新型对产品的成型、热处理连续处理，热成型变形抗力小、塑性好、成形极限高、易于成形；能够生产具有复杂几何形状的工件，成品具有良好的精度，另外，由于整个过程完全自动化，对操作人员技术水平的要求降低，降低了人力成本，产品质量稳定可靠。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种车轮弹簧体成型设备，至少包括成型系统和热处理设备，其特征在于，还包括设置于所述热处理设备周边的PLC控制系统和感应加热系统；所述热处理设备为淬火箱，所述淬火箱上设置上有上料组件、送料组件、槽体、淬火系统和出料组件，所述成型系统设置于所述淬火箱的上部，所述成型系统的成型模组设置于所述槽体内；所述成型系统上部设置有用于改变车轮弹簧体轴向位移的成型提升组件，所述成型提升组件的轴向位移通过所述PLC控制系统控制；所述成型系统中还固定设置有用于加热车轮弹簧体的成型加热感应负载组件，所述成型加热感应负载组件设置于所述成型系统与所述成型提升组件之间。

2.如权利要求1所述的车轮弹簧体成型设备，其特征在于，所述成型提升组件为两组，两组所述成型提升组件分别设置于所述成型模组的两侧且同步运动；所述成型系统包括设置于淬火箱上部的成型架，所述成型架上设置有横梁，两所述成型提升组件分别固定连接于所述成型架的横梁上。

3.如权利要求2所述的车轮弹簧体成型设备，其特征在于，所述成型提升组件包括驱动系统、驱动系统用安装支架、设置于所述安装支架下部的安装板、设置于安装支架上的提升杆、设置于所述安装板上的抓取机构；所述驱动系统用于驱动所述提升杆的移动，所述驱动系统用安装支架固定连接于所述成型架；所述抓取机构包括设置于所述安装板的小拉杆以及设置于所述拉杆下端部的踏板，所述抓取机构通过抓取驱动系统的驱动带动所述踏板摆动，抓取或者松开所述车轮弹簧体。

4.如权利要求3所述的车轮弹簧体成型设备，其特征在于，所述成型架的固定于地面，所述安装板固定设置于所述成型架上。

5.如权利要求1所述的车轮弹簧体成型设备，其特征在于，所述成型模组包括安装盘、同轴设置于所述安装盘的液压系统、内成型模组、外成型模组和中心成型收紧机构，所述液压系统设置于所述安装盘上，所述外成型模组固定设置于所述液压系统活动端并可随所述活动端移动；所述内成型模组固定设置于所述安装盘上，且可随所述安装盘径向移动；设置于所述安装盘的所述成型收紧模组设置于所述内成型模组内侧。

6.如权利要求5所述的车轮弹簧体成型设备，其特征在于，所述液压系统为多个沿安装盘周向均布的油缸，所述活动端为设置于每一所述油缸的活塞轴，所述外成型模组通过设置于其内的冲针可拆卸地固定连接于所述油缸活塞轴的端部。

7.如权利要求1所述的车轮弹簧体成型设备，其特征在于，所述出料组件包括出料支架以及安装于所述出料支架上的输送装置，淬火处理后的所述车轮弹簧体通过所述输送装置输送至收料区。

8.如权利要求7所述的车轮弹簧体成型设备，其特征在于，所述输送装置为由电机电动的链轮组件，所述链轮组件的运动方式通过所述PLC电控系统控制。

9.如权利要求1所述的车轮弹簧体成型设备，其特征在于，所述送料组件为移动平台，所述移动平台包括移位架和淬火托料架，所述移位架固定设置于所述上料组件所在一端，所述淬火托料架固定设置于所述出料组件所在一端。

10.如权利要求1所述的车轮弹簧体成型设备，其特征在于，所述淬火系统还包括设置于出料组件所在一侧的淬火升降组件、感应负载安装支架和固定设置于所述感应负载安装支架的淬火加热感应负载组件，所述PLC控制系统与所述淬火升降组件连通并控制所述淬火升降组件的运动；所述淬火加热感应负载组件通过连通于其上的所述PLC控制系统、液压系统和感应加热控制系统自动加热。

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