专利名称：弧形弹簧的热强压设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种 弧形弹簧的加工设备，尤其涉及一种在加工弧形弹簧时使用的强压处理设备。
背景技术：
弹簧的普遍应用，使弹簧的结构呈现多样化，其中汽车双质量飞轮里大量用到一种弧形弹簧。由于弧形弹簧与普通圆柱型螺旋压缩弹簧在结构上存在很大差别，所以生产工艺中的强压处理或立定处理所用到的生产设备也有很大的不同，国内还是一片空白。在公开的文件中，对于弹簧的强压处理设备多指圆柱型弹簧，如中国专利文件中公开的“弹簧强压机(CN101966758A)”，采用由强压头一压力调节装置一力臂一定位调节装置一主杆一万向接头一连杆一主偏心轮一主轴组成的强压机构；由主轴一伞形齿轮组一副轴一副偏心轮一拨杆一拨头一拨动齿轮一工位轴一工位盘一工位孔组成的拨动机构；由电机一减速机给主轴提供动力。该结构是针对现在的圆柱弹簧强压的改进，对于弧形弹簧并不适用。
发明内容本实用新型还提供了一种设计合理、能在加热条件下自动抓取工件、自动送到压模里进行强压处理的一种设备；解决了现有技术中存在的弹簧不能在加热条件下进行下一强压工序，工序时间长，效率不够高的技术问题。本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的一种弧形弹簧的热强压设备，其特征在于包括机架，在机架上设有工作台、弹簧运送装置和控制系统，在机架的一侧外接有网带式热风循环电炉，在工作台上设置有分离式强压模具，弹簧运送装置的运送行程大于热风循环电炉的网带到分离式强压模具之间的距离；控制系统控制分离式强压模具和弹簧运送装置；所述的弹簧运送装置包括运送轨道和运送夹具，运送夹具在运送轨道上运动；所述的分离式强压模具包括外模、内模和驱动部件，驱动部件驱动外模和内模合模进行强压，分离式强压模具与出料箱相连。控制系统通过设置在机架上的控制面板对工作台上的各部件进行调动调整，控制系统控制弹簧运送装置将弹簧进料装置上的弹簧夹住运往分离式强压模具上，然后控制分离式强压模具对户型弹簧进行强压，强压模具的外模和内模分开，分离式强压模具与出料箱相连，弧形弹簧落入出料箱内完成强压工序，分离式强压模具的驱动部件可以是气动的，电机驱动或者其余已知的方式。分离式强压模具内有适应弧形弹簧的模腔，运送装置将弹簧运送到模具处将弹簧放入模腔内，模腔的形状与弹簧适配，提高了强压成型效果。整个设备的自动化程度高，效率高，强压效果好。与网带式回火电炉连接，在弧形弹簧加热后进行保温条件下对弧形弹簧进行热强压。达到稳定弧形弹簧尺寸，减少工作过程中的衰减率的作用。机架的高度为可调式，以便与不同高度的网带回火电炉连接。弹簧运送装置与弹簧进料装置相连，分离式强压模具与出料箱相连。保证弹簧的进料和出料方便。[0007]机架的高度是可以调整的，根据不同的网带式热风循环电炉的高度进行调整。作为优选，在所述的热风循环电炉的网带与工作台位于同一平面上，网带的回转侧与工作台相接，在网带的回转侧上设有定位反馈件和导向板，定位反馈件为两个位于同一平面上的接触感应器，引导板为两个，引导板位于定位反馈件的两侧，引导板的一端与定位反馈件相接，两个引导板呈“八”字布置。在网带上方设置一组感应器，该感应信号同时与强压机和回火炉连接，当感应到弹簧到头指定位置时，控制系统一方面通知回火炉网带停止前进，使弹簧停留在指定位置不动，另一方面通知弹簧运送装置进行弹簧抓取。弹簧运送装置可以为二维装置，在水平方向和垂直方向运动，水平方向与垂直方向有效行程均大于500mm，确保能抓取到弹簧，并能将弹簧送到强压模里。也可以为空间立 体装置，配置光学识别系统，能自动识别弹簧在网带上具体的位置，弹簧摆放的任意方向，并自动调节抓取角度和位置。作为优选，所述的运送轨道为二维轨道，运送轨道包括水平导轨和垂直导轨，所述的运送夹具位于垂直托板上，垂直托板位于水平托板上，水平托板上设有垂直导轨，在机架上设有水平导轨，水平托板位于水平导轨上。二维轨道，结构简单，方便操作，空间需求小，能把弧形弹簧由网带式的回火电炉运送到分离式强压模具内，可以在水平和垂直方向内进行调整位置。作为更优选，在机架上安装有相互平行的两排水平支撑座，在水平支撑座上固定有相互平行的两个水平导轨，在机架上安装有与水平导轨平行的水平齿条，在水平托板下方固定有电机，电机输出轴连接有齿轮，齿轮与水平齿条啮合传动；在水平托板上设有相互平行的垂直导轨，在水平托板上安装有与垂直导轨平行的垂直齿条，在垂直托板上固定有电机，电机输出轴连接有齿轮，齿轮与垂直齿条哨合传动。通过齿轮和齿条的配合方式来传动结构简单，安装方便。电机连接减速箱从而驱动齿轮转动，根据控制系统设定的运动行程，在水平导轨和垂直导轨上进行运动，将弧形弹簧运送到分离式强压模具处。运送夹具可以是机械手也可以是磁力吸爪等结构方式，作为优选，所述的运送夹具包括固定在垂直托板上的气缸，气缸的气缸轴连接有通过吊板连接有相互平行的两组夹持杆，两组夹持杆的一端与夹持座相连，夹持座固定在垂直托板上，两组夹持杆通过拉杆铰接。气缸轴带动吊板的上下运动，使得两组夹持杆上端的距离变化，由于夹持杆的中部铰接，类似剪刀的操作原理，夹持杆的下端会因此夹紧或者放松，从而实现对弹簧的夹紧或者放松。运送夹具的结构简单，容易操作。作为更优选，每组夹持杆包括相互两根夹持杆，同一组内的两根夹持杆通过连接条相连，在一组夹持杆下方固定有一组夹持脚，每组夹持脚通过一弧形板与夹持杆相连，所述的夹持脚呈圆柱状，圆柱状的夹持脚的直径由两端向中间逐渐缩小，所述的吊板的横截面呈梯形。弧形板的形状与弧形弹簧的形状相同，这样在夹持弧形弹簧时能更好的夹紧。吊板呈上小下大的圆台形状，吊板向上运动时，吊板两侧的夹持杆之间的距离变大，因此夹持杆下端的距离变小将弹簧夹紧。采用四个夹持脚夹持稳定性好，能稳稳的将弹簧夹住，同时，夹持脚的中部为弧形，与弹簧的弧形面接触，提高接触面积，从而提高夹持效果。作为优选，所述的分离式强压模具包括固定在工作台上的相互平行的两组导轨支撑座，在导轨支撑座上安装有导轨，在导轨上设有滑动板，在滑动板上设有外模，滑动板上连接有驱动气缸，滑动板的运动方向与弹簧运送装置的水平导轨平行，在外模的一侧设有内模，内模下方设有旋转电机。强压模为两片可分离的弧形模组成，其弧形根据弹簧的曲率半径特制，外模的弧形半径与弹簧的弧形半径一致，内模的弧形半径小于弹簧的弧形半径。两片强压模合拢后，中间的弧形槽宽度和深度均大于弧形弹簧的外径约2-5mm。内模为可旋转的压模，在伺服电机的驱动下，可对弧形弹簧按设定的压缩次数、压缩角度进行压缩，并可在指定角度保持一定的时间。作为优选，所述的外模呈弧形，外模朝向内模成型有一阶梯面，阶梯面形成一弧形的模腔，在弧形的模腔的弧形一起始端设有定位块，内模呈圆形，在内模上设有一定位凸起，在内模和外模合模后，定位块和定位凸起位于弧形弹簧的两端，内模的厚度与模腔的厚度相同，在内模上设有盖板，盖板呈扇形，盖板的弧线段位于内模外，盖板的弧线段与内模的外缘之间的距离大于待强压弧形弹簧的直径。外模移动与内模合拢，形成一个与弹簧外径吻合的弧形槽。内模的盖板将弹簧盖住，防止弹簧强压时被挤出模腔。强压模内模上面有盖板，当两片合拢后，盖板盖住弹簧，防止弹簧在压缩过程中跳出弧形型腔。模腔上的定位块和内膜上的定位凸起将弹簧的两端固定配合内模上的盖板，能更好的将弹簧固定在模腔内，然后采用内模和外模合模后实施强压成型。 因此，本实用新型的弧形弹簧的热强压设备具备下述优点1、在外模上设置弧形的模腔，内模外模合模后更很好的完成弧形弹簧的强压工艺；2、能与网带式回火电炉连接，在弧形弹簧加热后进行保温条件下对弧形弹簧进行热强压。达到稳定弧形弹簧尺寸，减少工作过程中的衰减率的作用；3、通过控制系统控制各部件的动作，自动化程度高，能有效提
高效率。
图I是本实用新型的弧形弹簧的热强压设备的整体示意图。图2图I内的弹簧进料装置的网带式回火电炉处的俯视图。图3图I内的弹簧运送装置的示意图。图4是图3的右视图。图5是图3内的夹持杆与弹簧的位置放大示意图。图6是分离式强压模具的示意图。图7是图6的俯视图。
具体实施方式
下面通过实施例，对实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例如图I所示，一种弧形弹簧的热强压设备，包括机架1，在机架I的一侧安装有控制面板2，控制面板2连接着控制系统(图中未画出)。在机架I的主体部分有一工作台3，在工作台3的靠近控制面板2—侧有一分离式强压模具4，在工作台3的另一侧有一弹簧运送装置5，由控制系统控制分离式强压模具4和弹簧运送装置5，在分离式强压模具4的下方连接有出料箱6，当在分离式强压模4具内完成强压后，弹簧落入出料箱6内。在弹簧运送装置5的前侧为回火炉的输出网带7，热风循环电炉的输出网带7与工作台3位于同一平面上，输出网带7的回转侧与工作台相接，在输出网带7的回转侧上设有定位反馈件8和引导板22，定位反馈件为两个位于同一平面上的接触感应器，引导板22为两个，引导板22位于定位反馈件的两侧，引导板22的一端与定位反馈件相接，两个引导板呈“八”字布置。引导板的倾斜方向使得两个引导板之间的距离由回火炉一侧到输出网带的回转一侧越来越小(如图2所示)。一种具体尺寸的弧形弹簧9按照统一的方向依次放在回火炉网带上，当弹簧跟着网带进入到一定具体位置时，弹簧被接触感应器挡住不能继续前进，此时网带两边的感应器都感应到弹簧已到指定位置，感应器将信号反馈给控制系统，控制系统通知弹簧运送装置可以抓取弹簧。弹簧运送装置5抓取弧形弹簧9送入到分离式强压模具4的弧形模腔内，控制系统控制分离式强压模具4的外模和内模合模，完成对弧形弹簧9的强压。如图3和4所示，弹簧运送装置5包括运送轨道和在运送轨道上运动的运送夹具，运送轨道包括水平导轨10和垂直导轨11，水平导轨10位于与工作台垂直的机架平面上，水平导轨10与工作台3平行，垂直导轨11与水平导轨10垂直。在机架I上安装有相互平行的两排水平支撑座12，在水平支撑座12上固定有相互平行的两个水平导轨10，在机架I上安装有与水平导轨10平行的水平齿条14，在水平导轨10上连接有水平托板15，水平托板15下方安装有凸耳13，凸耳13套接在水平导轨10上对水平托板形成支撑。在水平托板15下方固定有水平驱动电机16，电机输出轴连接有水平齿轮17，水平齿轮17与水平齿条14啮合传动；在水平托板15的上表面一体成型有相互平行的垂直导轨18，垂直导轨18上连接有垂直托板20，在水平托板15上安装有与垂直导轨11平行的垂直齿条19，在垂直托板20的底面固定有垂直驱动电机18，电机输出轴连接有垂直齿轮21，垂直齿轮21与垂直齿条19啮合传动。在垂直托板20的上表面固定有气缸23，气缸23的气缸轴连接有通过圆台状的吊板24连接有相互平行的两组夹持杆，两组夹持杆的一端与夹持座26相连，夹持座26固定在垂直托板20上，两组夹持杆通过拉杆铰接。每组夹持杆包括相互两根夹持杆25，同一组内的两根夹持杆25通过连接条27相连，在连接条27的下方固定有一弧形板28，在弧形板28的两端各固定有一夹持脚29。两组连接条27下方的两个弧形板28相互平行，弧形板28的弧形弯曲角度与弧形弹簧9相同。夹持脚29呈沙漏形状，夹持脚29的直径由两端向中间逐渐缩小，夹持脚29的外圆周表面为一弧形面， 这样可以与弧形弹簧9的外表面配合，提高夹持效果(如图5所示)。如图6和7所示，分离式强压模具包括圆形的内模30、弧形的外模31、驱动外模的气缸32、带动内模旋转的旋转电机(未画出)等构件。在工作台上固定有3相互平行的两组导轨支撑座33，在导轨支撑座33上安装有模具导轨34，在模具导轨34上套接有滑动板35，在滑动板35上固定有外模31，滑动板35上连接有驱动气缸32，驱动气缸32驱动滑动板35在模具导轨34上左右运动，从而带动外模31在模具导轨上运动。滑动板35的运动方向与弹簧运送装置的水平导轨10平行，在外模31的一侧设有内模，内模30下方设有旋转电机36，旋转电机的输出轴与内模下方的旋转轴37相接。外模31呈弧形，外模31朝向内模切削成型有一阶梯面，凹陷下去的第一级平面形成一弧形的模腔38,凹陷的深度与内模30的厚度相同,在内外膜合模时，内模30位于弧形模腔38内，形成一个与弹簧外径吻合的弧形槽。凹陷下去的第二级平面形成一凹槽39，与内模的旋转轴37相配合。在弧形的模腔38的弧形一起始端设有定位块40,同样的在内模30上设有一定位凸起41，在内模30和外模31合模后，定位块40和定位凸起41位于弧形弹簧9的两端，将弧形弹簧9压住，同时在内模上连接有一扇形盖板42，扇形盖板42的中心与内模中心重合，扇形盖板42的半径大于内模，因此扇形盖板42能将弧形弹簧遮盖，防止弧形弹簧在强压过程中跳出模腔。[0029]工作时，一种具体尺寸的弧形弹簧按照统一的方向依次放在回火炉网带上，当弹簧跟着网带进入到一定具体位置时，在网带出口处有弹簧被网带两边的感应器都感应到弹簧已到指定位置，感应器将信号反馈给控制系统，控制系统通知夹持脚可以抓取弹簧。夹持脚在控制系统指挥下在垂直导轨和水平导轨上运动到网带的相应位置，将弹簧抓起夹住，并输送弹簧到强压模的外模的模腔内。外模移动与内模合拢，形成一个与弹簧外径吻合的弧形槽。内模的盖板将弹簧盖住，防止弹簧强压时被挤出模腔。伺服电机带动内模上的压块旋转，压缩弧形弹簧，将弧形弹簧压至指定角度并保持一定时间。外模退开，带动弹簧退出，弹簧在自重的情况下自动脱落，通过滑道掉入落料箱中。
权利要求1.一种弧形弹簧的热强压设备，其特征在于包括机架，在机架上设有工作台、弹簧运送装置和控制系统，在机架的一侧外接有网带式热风循环电炉，在工作台上设置有分离式强压模具，弹簧运送装置的运送行程大于热风循环电炉的网带到分离式强压模具之间的距离；控制系统控制分离式强压模具和弹簧运送装置；所述的弹簧运送装置包括运送轨道和运送夹具，运送夹具在运送轨道上运动；所述的分离式强压模具包括外模、内模和驱动部件，驱动部件驱动外模和内模合模进行强压，分离式强压模具与出料箱相连。
2.根据权利要求I所述的弧形弹簧的热强压设备，其特征在于在所述的热风循环电炉的网带与工作台位于同一平面上，网带的回转侧与工作台相接，在网带的回转侧上设有定位反馈件和导向板，定位反馈件为两个位于同一平面上的接触感应器，引导板为两个，弓丨导板位于定位反馈件的两侧，引导板的一端与定位反馈件相接，两个引导板呈“八”字布置。
3.根据权利要求I或2所述的弧形弹簧的热强压设备，其特征在于所述的运送轨道为二维轨道，运送轨道包括水平导轨和垂直导轨，所述的运送夹具位于垂直托板上，垂直托板位于水平托板上，水平托板上设有垂直导轨，在机架上设有水平导轨，水平托板位于水平导轨上。
4.根据权利要求3所述的弧形弹簧的热强压设备，其特征在于在机架上安装有相互平行的两排水平支撑座，在水平支撑座上固定有相互平行的两个水平导轨，在机架上安装有与水平导轨平行的水平齿条，在水平托板下方固定有电机，电机输出轴连接有齿轮，齿轮与水平齿条啮合传动；在水平托板上设有相互平行的垂直导轨，在水平托板上安装有与垂直导轨平行的垂直齿条，在垂直托板上固定有电机，电机输出轴连接有齿轮，齿轮与垂直齿条啮合传动。
5.根据权利要求I或2所述的弧形弹簧的热强压设备，其特征在于所述的运送夹具包括固定在垂直托板上的气缸，气缸的气缸轴连接有通过吊板连接有相互平行的两组夹持杆，两组夹持杆的一端与夹持座相连，夹持座固定在垂直托板上，两组夹持杆通过拉杆铰接。
6.根据权利要求5所述的弧形弹簧的热强压设备，其特征在于每组夹持杆包括相互两根夹持杆，同一组内的两根夹持杆通过连接条相连，在一组夹持杆下方固定有一组夹持脚，每组夹持脚通过一弧形板与夹持杆相连，所述的夹持脚呈圆柱状，圆柱状的夹持脚的直径由两端向中间逐渐缩小，所述的吊板的横截面呈梯形。
7.根据权利要求I或2所述的弧形弹簧的热强压设备，其特征在于所述的分离式强压模具包括固定在工作台上的相互平行的两组导轨支撑座，在导轨支撑座上安装有导轨，在导轨上设有滑动板，在滑动板上设有外模，滑动板上连接有驱动气缸，滑动板的运动方向与弹簧运送装置的水平导轨平行，在外模的一侧设有内模，内模下方设有旋转电机。
8.根据权利要求I或2所述的弧形弹簧的热强压设备，其特征在于所述的外模呈弧形，外模朝向内模成型有一阶梯面，阶梯面形成一弧形的模腔，在弧形的模腔的弧形一起始端设有定位块，内模呈圆形，在内模上设有一定位凸起，在内模和外模合模后，定位块和定位凸起位于弧形弹簧的两端，内模的厚度与模腔的厚度相同，在内模上设有盖板，盖板呈扇形，盖板的弧线段位于内模外，盖板的弧线段与内模的外缘之间的距离大于待强压弧形弹簧的直径。
专利摘要本实用新型涉及一种在加工弧形弹簧时使用的强压处理设备。一种弧形弹簧的热强压设备，包括机架，在机架上设有工作台、弹簧运送装置和控制系统，在机架的一侧外接有网带式热风循环电炉，在工作台上设置有分离式强压模具，弹簧运送装置的运送行程大于热风循环电炉的网带到分离式强压模具之间的距离；分离式强压模具包括外模、内模和驱动部件，驱动部件驱动外模和内模合模进行强压，分离式强压模具与出料箱相连。本实用新型还提供了一种设计合理、能在加热条件下自动抓取工件、自动送到压模里进行强压处理的一种设备；解决了现有技术中存在的弹簧不能在加热条件下进行强压工序，工序时间长，效率不够高的技术问题。
文档编号B21F35/00GK202367125SQ201120504180
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者沈有忠, 邵文武 申请人:杭州富春弹簧有限公司