一种弹簧压缩装置及其装配方法与流程

本发明涉及一种弹簧压缩装置及其装配方法，尤其适用于高强度弹簧有效压缩和锁紧螺母高精度定位装配，属于高精度机械加工装配技术领域。

背景技术：

目前，高强度弹簧广泛应用于各类机加组件中，其压缩及装配过程通常采用手工挤压的方式，先将高强度弹簧套装在螺杆上，再利用压板压缩高强度弹簧，最后拧入螺母固定，整个过程耗时费力，亟待改善。

现有技术中，传统的高强度弹簧压缩装置以及装配方法主要存在如下问题：

第一、高强度弹簧无法实现有效压缩，在高强度弹簧压缩过程中，需要将高强度弹簧压缩后，装配在锁紧螺母与压板之间，高强度弹簧的直径通常设为4mm、中径通常设为30mm、自由高度为160mm，装配时，需要将高强度弹簧由自由高度160mm压缩至安装高度95mm，压缩量为65mm，依据《gb/t2089-2009普通圆柱螺旋压缩弹簧尺寸及参数》理论计算其压缩需要的工作载荷至少为420n的压力，仅有操作人员手工进行，难以确保压缩到位。

第二、锁紧螺母无法实现精确定位，在高强度弹簧压缩后，需要用锁紧螺母进行定位，以确保高强度弹簧处于压缩状态，设计要求锁紧螺母与弹簧压板之间的尺寸偏差在±0.2之内，安装精度较高，无法一次装配成功，实际操作时，在装配锁紧螺母后，测量锁紧螺母与压板之间的距离，若尺寸超差，则将高强度弹簧进一步压缩后，调整锁紧螺母安装位置，再进行测量，如此反复进行测量、调整不仅劳动强度大，加工效率低，而且极易发生安全事故。

技术实现要素：

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种弹簧压缩装置及其装配方法，通过挡板、虎钳台、基座、紧定螺钉、螺杆和锁紧螺母的配合，有效确保了高强度弹簧的可靠压缩，通过设计装置整体的装配方法，实现了锁紧螺母的精确定位，弥补了传统的高强度弹簧压缩装置以及装配方法无法实现弹簧有效压缩且无法精确定位锁紧螺母的缺陷。

本发明的技术解决方案是：

一种弹簧压缩装置，包括挡板、虎钳台、基座、紧定螺钉、弹簧、螺杆和锁紧螺母；挡板分别与虎钳台和基座固定连接，用于限制虎钳台和基座产生相对移动；虎钳台和基座通过紧定螺钉固定连接，用于调节弹簧的预紧力；基座采用板状结构，基座上分别设有用于安装弹簧的凹槽和用于安装螺杆的通孔，螺杆依次穿设在基座和弹簧中，并与锁紧螺母配合压紧弹簧。

在上述的一种弹簧压缩装置中，所述挡板、虎钳台、基座和锁紧螺母的数量均为两个，两块挡板、两座虎钳台、两个基座和两个锁紧螺母分别对称设置在弹簧两侧，用于同步配合压缩弹簧并限制弹簧的轴向自由度。

在上述的一种弹簧压缩装置中，所述虎钳台采用莱州鸿源台钳制造有限公司制造的大象牌200mm台钳。

在上述的一种弹簧压缩装置中，所述挡板为l形弯板，挡板折角处采用圆弧过渡，挡板上设有用于安装紧定螺钉的螺孔，挡板一侧的一条边通过紧定螺钉与虎钳台螺接，挡板一侧的另一条边通过紧定螺钉与基座螺接。

在上述的一种弹簧压缩装置中，所述基座为直板，基座一端设有用于安装螺杆的圆形通孔，圆形通孔周边设有用于安装弹簧的u形槽，圆形通孔的圆心与u形槽圆弧段的圆心重合。

在上述的一种弹簧压缩装置中，所述挡板和基座的材料均采用45#碳钢。

一种基于所述弹簧压缩装置的装配方法，包括如下步骤：

第一步，根据基座高度和弹簧长度调整两座虎钳台的间距，并利用紧定螺钉将两个基座分别固定在两座虎钳台上，同时将两块挡板分别安装在两座虎钳台和两个基座上；

第二步，将弹簧两端分别安装在两个基座的凹槽中，旋转虎钳摇柄，调节两座虎钳台钳口的间距，直至满足弹簧压缩要求；

第三步，将螺杆沿基座的通孔穿设在弹簧中，并将两个锁紧螺母分别拧入螺杆两端，直至满足锁紧螺母装配要求；

第四步，固定两个锁紧螺母，并反向旋转虎钳摇柄，取出弹簧、螺杆和锁紧螺母。

在上述的一种弹簧压缩装置的装配方法中，所述第一步中，两座虎钳台的间距设为两个基座高度和弹簧长度之和的1.1倍。

在上述的一种弹簧压缩装置的装配方法中，所述第一步中，两个基座分别固定在两座虎钳台上时，利用水平仪调整两个基座直至两个基座平行等高。

在上述的一种弹簧压缩装置的装配方法中，所述第三步中，两个锁紧螺母分别拧入螺杆两端时，利用游标卡尺分别测量两个锁紧螺母和弹簧垫片的间距；锁紧螺母装配要求为两个锁紧螺母和弹簧垫片的间距偏差均不大于0.2mm。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

【1】本发明通过合理设置工装结构，避免了纯手工压缩弹簧时的安全隐患，装配过程更加安全可靠，而且省去了反复测量、调整的过程，使得装配效率显著提升，每件产品的加工工时由改进前的6h缩减到改进后的0.5h，也为后续产品的机加工艺优化改良等奠定了基础，并提供了有力的保障。

【2】本发明通过巧妙设计装配方法，大幅降低了操作人员的劳动强度，而且弹簧的压缩量和锁紧螺母的装配精度更加可控，完全达到了装配精度在±0.2mm以内的设计要求。

【3】本发明的装置整体结构紧凑，适用于多种工作环境，使用寿命相对较长，在复杂工况下依然能够良好运转，具有适用范围广的特点，而且本发明采用的方法逻辑通顺、思路清晰、设计合理、步骤精简，具备广阔的市场应用前景。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图

图2为挡板的主视图

图3为挡板的侧视图

图4为基座的主视图

图5为基座的俯视图

其中：1挡板；2虎钳台；3基座；4紧定螺钉；5弹簧；6螺杆；7锁紧螺母；

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述：

如图1～5所示，一种弹簧压缩装置，包括挡板1、虎钳台2、基座3、紧定螺钉4、弹簧5、螺杆6和锁紧螺母7；挡板1分别与虎钳台2和基座3固定连接，用于限制虎钳台2和基座3产生相对移动；虎钳台2和基座3通过紧定螺钉4固定连接，用于调节弹簧5的预紧力；基座3采用板状结构，基座3上分别设有用于安装弹簧5的凹槽和用于安装螺杆6的通孔，螺杆6依次穿设在基座3和弹簧5中，并与锁紧螺母7配合压紧弹簧5。

优选的，挡板1、虎钳台2、基座3和锁紧螺母7的数量均为两个，两块挡板1、两座虎钳台2、两个基座3和两个锁紧螺母7分别对称设置在弹簧5两侧，用于同步配合压缩弹簧5并限制弹簧5的轴向自由度。

优选的，虎钳台2采用莱州鸿源台钳制造有限公司制造的大象牌200mm台钳。

优选的，挡板1为l形弯板，挡板1折角处采用圆弧过渡，挡板1上设有用于安装紧定螺钉4的螺孔，挡板1一侧的一条边通过紧定螺钉4与虎钳台2螺接，挡板1一侧的另一条边通过紧定螺钉4与基座3螺接。

优选的，基座3为直板，基座3一端设有用于安装螺杆6的圆形通孔，圆形通孔周边设有用于安装弹簧5的u形槽，圆形通孔的圆心与u形槽圆弧段的圆心重合。

优选的，挡板1的挡板和基座3的材料均采用45#碳钢。

一种基于所述弹簧压缩装置的装配方法，包括如下步骤：

第一步，根据基座3高度和弹簧5长度调整两座虎钳台2的间距，并利用紧定螺钉4将两个基座3分别固定在两座虎钳台2上，同时将两块挡板1分别安装在两座虎钳台2和两个基座3上；

第二步，将弹簧5两端分别安装在两个基座3的凹槽中，旋转虎钳摇柄，调节两座虎钳台2钳口的间距，直至满足弹簧5压缩要求；

第三步，将螺杆6沿基座3的通孔穿设在弹簧5中，并将两个锁紧螺母7分别拧入螺杆6两端，直至满足锁紧螺母7装配要求；

第四步，固定两个锁紧螺母7，并反向旋转虎钳摇柄，取出弹簧5、螺杆6和锁紧螺母7。

优选的，第一步中，两座虎钳台2的间距设为两个基座3高度和弹簧5长度之和的1.1倍。

优选的，第一步中，两个基座3分别固定在两座虎钳台2上时，利用水平仪调整两个基座3直至两个基座3平行等高。

优选的，第三步中，两个锁紧螺母7分别拧入螺杆6两端时，利用游标卡尺分别测量两个锁紧螺母7和弹簧5垫片的间距；锁紧螺母7装配要求为两个锁紧螺母7和弹簧5垫片的间距偏差均不大于0.2mm。

本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。