專利名稱：一種波形彈簧的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種波形彈簧的制造方法，可用于軍工、石化、鋼鐵、冶金、船舶等液壓閥門行業(yè)，應(yīng)用于載荷和變形量均不大、要求彈簧剛度較小需施加軸向預(yù)壓力的場合，屬于彈簧制造方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
波形彈簧簡稱波簧，它常用金屬鋼帶加工成形，目前的加工方法勻采用傳統(tǒng)手工制作方法，即將線材繞制成平圈采用專用的成型模具進行成型處理。其缺點是加工出的產(chǎn)品有失圓現(xiàn)象，對于多層波簧；波峰與波谷不相對應(yīng)、錯位偏移、層與層之間不夠緊密出現(xiàn)松散現(xiàn)象易變形、產(chǎn)品合格率低、生產(chǎn)效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高生產(chǎn)效率，質(zhì)量高、性能好、尺寸精確、外觀結(jié)構(gòu)完美的波形彈簧的制造方法。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種波形彈簧的制造方法，其特征在于，將CNC卷簧機設(shè)備改裝為繞制多層波形彈簧設(shè)備進行生產(chǎn)，其方法為第一步設(shè)備改裝將CNC卷簧機設(shè)備改裝為繞制多層波形彈簧設(shè)備；第二步模具選用根據(jù)產(chǎn)品的內(nèi)、外徑尺寸選擇導(dǎo)向板和導(dǎo)向輪的模具；第三步啟動電源，金屬鋼帶通過繞制多層波形彈簧設(shè)備生產(chǎn)出波形彈簧；第四步熱處理進行波形彈簧的回火定型的工藝，HRC要求在42-45之間，熱處理溫度為460℃-480℃；第五步強壓用液壓機對波形彈簧進行強壓處理消除在繞制過程中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，使其自由高度尺寸穩(wěn)定，液壓機的壓力為不小于兩倍的f＝ho的負荷。
第六步表面處理采用光飾振動機對波形彈簧進行表面光亮處理。
本發(fā)明利用國內(nèi)已有的CNC設(shè)備進行改造，生產(chǎn)出的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊密、外觀精致，在工作場合下承載漸變和聚變作用力的時候保持固定的彈簧率，可對波形彈簧實現(xiàn)機械化，規(guī)模化生產(chǎn)。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、提高勞動生產(chǎn)率降低了操作者的勞動強度和生產(chǎn)成本；2、實現(xiàn)機械化，規(guī)模化生產(chǎn)；3、產(chǎn)品質(zhì)量高、性能好、尺寸精確、外觀結(jié)構(gòu)完美；4、生產(chǎn)占用空間小。


圖1為CNC卷簧機設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為繞制多層波形彈簧設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為出口導(dǎo)線板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為探針裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例一種波形彈簧的制造方法，其特征在于，將CNC卷簧機設(shè)備改裝為繞制多層波形彈簧設(shè)備進行生產(chǎn)，其方法為第一步設(shè)備改裝將CNC卷簧機設(shè)備改裝為繞制多層波形彈簧設(shè)備；如圖1所示，為CNC卷簧機設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，CNC卷簧機原是一部以5個伺服馬達為驅(qū)動X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸的五軸聯(lián)動的數(shù)控裝置，由伺服電機1、13、23、滾輪2、5、7、9、10、12、導(dǎo)線板3、8、11、齒輪4、調(diào)節(jié)螺桿6、出口導(dǎo)線板14、轉(zhuǎn)動輪15、21、轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)16、22、切刀17、導(dǎo)向輪機構(gòu)18、導(dǎo)向輪19、探針裝置20、導(dǎo)線輪24、動力源25、設(shè)備框架26、X軸機構(gòu)36和Y軸機構(gòu)37。
本發(fā)明將CNC卷簧機設(shè)備改裝為繞制多層波形彈簧設(shè)備，選擇其中三個坐標系的伺服系統(tǒng)作為驅(qū)動機構(gòu)，舍去X軸機構(gòu)36和Y軸機構(gòu)37，保留A軸、B軸和Z軸方向的傳動機構(gòu)；Z軸，即進料系統(tǒng)由一個30KW伺服馬達控制，由齒輪帶動滾輪直接傳送；A軸，即上切刀結(jié)構(gòu)作直線向下切斷動作；B軸，探針結(jié)構(gòu)，作前后水平移動。
如圖2所示，為繞制多層波形彈簧設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，所述的繞制多層波形彈簧設(shè)備由伺服電機1、13、23、滾輪2、5、7、9、10、12、導(dǎo)線板3、8、11、齒輪4、調(diào)節(jié)螺桿6、出口導(dǎo)線板14、轉(zhuǎn)動輪15、21、轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)16、22、切刀17、導(dǎo)向輪機構(gòu)18、導(dǎo)向輪19、探針20、導(dǎo)線輪24、動力源25、設(shè)備框架26組成，伺服電機1設(shè)于設(shè)備框架26上，連接滾輪2，滾輪2、5、7、9、10、12安裝設(shè)備框架26上，與設(shè)備框架26后面的齒輪4連接，滾輪2、9、10分別與滾輪5、7、12嚙合，在三對滾輪2、5、7、9、10、12之間設(shè)有導(dǎo)線板8、11，兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)線板3和出口導(dǎo)線板14，三付調(diào)節(jié)螺桿6分別連接滾輪5、7、12，在出口導(dǎo)線板14前端設(shè)有導(dǎo)線輪24和導(dǎo)向輪機構(gòu)18上的導(dǎo)向輪19，在出口導(dǎo)線板14上端設(shè)有伺服電機13，伺服電機13連接轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)16上的轉(zhuǎn)動輪15，垂直上下移動的切刀17設(shè)于轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)16上，在出口導(dǎo)線板14下端設(shè)有伺服電機23，伺服電機23連接轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)22上的轉(zhuǎn)動輪21，前后水平移動的探針裝置20設(shè)于轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)22上，動力源25安裝在設(shè)備框架26后面，與齒輪4連接。
如圖3所示，為出口導(dǎo)線板結(jié)構(gòu)示意圖，所述的出口導(dǎo)線板14由導(dǎo)線板30、導(dǎo)線輪31、導(dǎo)向輪32、導(dǎo)向輪機構(gòu)33和上壓板34組成，導(dǎo)線板30前端下方設(shè)有導(dǎo)線輪31、和導(dǎo)向輪機構(gòu)33上的導(dǎo)向輪32，導(dǎo)線板30上設(shè)有上壓板34。
如圖4所示，為探針裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述的探針裝置20由汽缸28和探針27組成，探針27設(shè)于汽缸28內(nèi)。
第二步模具選用根據(jù)產(chǎn)品的內(nèi)、外徑尺寸選擇導(dǎo)向板和導(dǎo)向輪的模具；第三步金屬鋼帶通過繞制多層波形彈簧設(shè)備生產(chǎn)出波形彈簧，其過程為啟動電源鋼帶通過導(dǎo)線板3到達滾輪2、5，由電機1帶動滾輪2，通過滾輪2上的齒輪與齒輪4嚙合運動帶動鋼帶通過導(dǎo)線板8到達滾輪7、9，滾輪7、9與線材接觸面是直線，齒輪4與滾輪7上的齒輪嚙合運動帶動線材通過導(dǎo)線板11到達滾輪10、12，滾輪7上的齒輪與滾輪12上的齒輪嚙合運動帶動線材通過出口導(dǎo)線板14到達導(dǎo)線輪24，鋼帶通過導(dǎo)向輪19彎曲成圓弧，電機23帶動轉(zhuǎn)動輪21運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動輪21運轉(zhuǎn)時帶動轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)22向上運動到探針裝置與導(dǎo)向輪位置平行時，探針27沖出汽缸28夾持鋼帶，鋼帶通過導(dǎo)向輪19彎曲成圓弧按照計算值不斷將鋼帶送出，轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)22在鋼帶送出的同時按照設(shè)定的值做上下往返運動，循環(huán)程序運行結(jié)束后，探針27返回汽缸28，電機13帶動轉(zhuǎn)動輪15運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動輪15運轉(zhuǎn)時帶動轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)16向下運動即切刀17向下切斷鋼帶；第四步熱處理進行波形彈簧的回火定型的工藝，HRC要求在42-45之間，熱處理溫度為470℃；第五步強壓用液壓機對波形彈簧進行強壓處理消除在繞制過程中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，使其自由高度尺寸穩(wěn)定，液壓機的壓力為不小于兩倍的f＝ho的負荷。
第六步表面處理采用光飾振動機對波形彈簧進行表面光亮處理。
本發(fā)明主要技術(shù)指標同手工繞制比較為1、內(nèi)外徑幾何尺寸極限偏差手工制作d公差范圍在±0.5mm-±1.0mmCNC設(shè)備制作d公差范圍在±0.2mm-±0.5mm；2、材料厚度極限偏差手工制作t公差范圍在±0.05m-±0.1mmCNC設(shè)備制作t公差范圍在±0.02mm；3、上下片垂直度極限偏差手工制作公差范圍在3mm-5mmCNC設(shè)備制作公差范圍在1mm-2mm；4、高度極限偏差t＜0.8 手工制作 H公差范圍在-0.5mm-+0.6mmCNC設(shè)備制作H公差范圍在-0.1mm-+0.3mm；t＝0.8-1.5 手工制作 H公差范圍在-0.35mm-+0.6mmCNC設(shè)備制作H公差范圍在-0.15mm-+0.3mm；t＞1.5-2.5 手工制作 H公差范圍在-0.35mm-+0.7mmCNC設(shè)備制作H公差范圍在-0.2mm-+0.4mm。
權(quán)利要求
1.一種波形彈簧的制造方法，其特征在于，將CNC卷簧機設(shè)備改裝為繞制多層波形彈簧設(shè)備進行生產(chǎn)，其方法為第一步設(shè)備改裝將CNC卷簧機設(shè)備改裝為繞制多層波形彈簧設(shè)備；第二步模具選用根據(jù)產(chǎn)品的內(nèi)、外徑尺寸選擇導(dǎo)向板和導(dǎo)向輪的模具；第三步啟動電源，金屬鋼帶通過繞制多層波形彈簧設(shè)備生產(chǎn)出波形彈簧；第四步熱處理進行波形彈簧的回火定型的工藝，HRC要求在42-45之間，熱處理溫度為460℃-480℃；第五步強壓用液壓機對波形彈簧進行強壓處理消除在繞制過程中產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力，使其自由高度尺寸穩(wěn)定，液壓機的壓力為不小于兩倍的f＝ho的負荷；第六步表面處理采用光飾振動機對波形彈簧進行表面光亮處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波形彈簧的制造方法，其特征在于，所述的繞制多層波形彈簧設(shè)備由伺服電機(1、13、23)、滾輪(2、5、7、9、10、12)、導(dǎo)線板(3、8、11)、齒輪(4)、調(diào)節(jié)螺桿(6)、出口導(dǎo)線板(14)、轉(zhuǎn)動輪(15、21)、轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)(16、22)、切刀(17)、導(dǎo)向輪機構(gòu)(18)、導(dǎo)向輪(19)、探針(20)、導(dǎo)線輪(24)、動力源(25)和設(shè)備框架(26)組成，伺服電機(1)設(shè)于設(shè)備框架(26)上，連接滾輪(2)，滾輪(2、5、7、9、10、12)設(shè)于設(shè)備框架(26)上，與設(shè)備框架(26)后面的齒輪(4)連接，滾輪(2、9、10)分別與滾輪(5、7、12)嚙合，在三對滾輪(2、9、10)之間設(shè)有導(dǎo)線板(8、11)，兩側(cè)分別設(shè)有導(dǎo)線板(3)和出口導(dǎo)線板(14)，三付調(diào)節(jié)螺桿(6)分別連接滾輪(5、7、12)，在出口導(dǎo)線板(14)前端設(shè)有導(dǎo)線輪(24)和導(dǎo)向輪機構(gòu)(18)上的導(dǎo)向輪(19)，在出口導(dǎo)線板(14)上端設(shè)有伺服電機(13)，伺服電機(13)連接轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)(16)上的轉(zhuǎn)動輪(15)，垂直上下移動的切刀(17)設(shè)于轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)(16)上，在出口導(dǎo)線板(14)下端設(shè)有伺服電機(23)，伺服電機(23)連接轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)(22)上的轉(zhuǎn)動輪(21)，前后水平移動的探針裝置(20)設(shè)于轉(zhuǎn)動輪機構(gòu)(22)上，動力源(25)設(shè)于設(shè)備框架(26)下部，與齒輪(4)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種波形彈簧的制造方法，其特征在于，所述的出口導(dǎo)線板(14)由導(dǎo)線板(30)、導(dǎo)線輪(31)、導(dǎo)向輪(32)、導(dǎo)向輪機構(gòu)(33)和上壓板(34)組成，導(dǎo)線板(30)前端下方設(shè)有導(dǎo)線輪(31)、和導(dǎo)向輪機構(gòu)(33)上的導(dǎo)向輪(32)，導(dǎo)線板(30)上設(shè)有上壓板(34)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種波形彈簧的制造方法，其特征在于，所述的探針裝置(20)由汽缸(28)和探針(27)組成，探針(27)設(shè)于汽缸(28)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種波形彈簧的制造方法，其特征在于，將CNC卷簧機設(shè)備改裝為繞制多層波形彈簧設(shè)備進行生產(chǎn)，本發(fā)明的優(yōu)點是提高生產(chǎn)效率，質(zhì)量高、性能好、尺寸精確、外觀結(jié)構(gòu)完美，能規(guī)模性生產(chǎn)。
文檔編號C21D11/00GK101058143SQ20071004166
公開日2007年10月24日 申請日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日
發(fā)明者黃年勝, 沈子建, 朱龍標, 周汝林 申請人:上海核工碟形彈簧制造有限公司