用于通过绕簧制造螺旋弹簧的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于通过借助于数字控制的绕簧机的绕簧来制造螺旋弹簧的方法，以及涉及一种按照权利要求10的前序部分所述的用于执行所述方法的合适的绕簧机。
【背景技术】
[0002]螺旋弹簧是在大量的应用领域中在大的件数和不同的设计方案中被需要的机器元件。螺旋弹簧(其也能够被称为绕圈的扭簧)通常由簧丝制成并且按照在使用中存在的负载的不同设计为拉簧或压簧。例如在汽车制造中以较大的量需要压簧、尤其是阀弹簧、离合器弹簧或承载弹簧。
[0003]螺旋弹簧在当今通常通过借助于数字控制的绕簧机的绕簧制成。在此，簧丝(弹簧丝)在通过NC控制程序的控制下，借助于绕簧机的成形机构的供给机构供给并且借助于成形机构的工具成形为螺旋弹簧。通常，一个或多个在其部位方面能够设定的用于固定以及必要时用于改变弹簧绕圈的直径的卷绕工具属于所述工具。偶尔也设置一个或多个螺距工具，通过该螺距工具在制造过程的每个阶段中确定弹簧绕圈的局部的螺距。在成形操作结束之后，完成的螺旋弹簧在通过NC控制程序的控制下借助于切割机构从所供给的簧丝割断。
[0004]对弹簧制造而言，通常切割的类型很重要，这是因为该类型一同确定了所完成的螺旋弹簧的确定的特性。通常，在三个频繁使用的切割方法、即所谓的“直线切割”、“旋转切害Γ以及“扭转切割”的类型中作出区分。在直线切割中，切割工具在簧丝的割断的情况下实施直线形的切割运动。在旋转切割中，用于割断簧丝的切割工具的切边沿着基本上椭圆形的轨道曲线导引。在扭转切割(“twist cutting”)中，簧丝机械地如此加载，使得它通过扭转应力基本上在垂直于簧丝轴线的割断面中割断下来。
[0005]尽管在扭转切割中的割断过程基本上基于由于旋转或者说扭转所导致的簧丝材料的破碎或撕裂并且不基于切割过程，但是在这里应使用通常的表述“扭转切割”和“切割机构”。
[0006]扭转切割首先使用在具有高的强度和/或倾向于脆性断裂的簧丝材料中。此外，绕圈比D/d也即在弹簧直径D和弹簧的簧丝直径d之间的比例不应过大，这是因为在过大的绕圈比的情况下，为扭转切割所需的扭转力在弹簧的枢转的情况下不再能够最佳地在所期望的割断位置上集中。如果这些条件足够好地满足，则能够通过扭转切割获得无毛刺的切面。在其它的切割类型中，通常在切割面上产生切割毛刺。
【发明内容】
[0007]任务和解决方案本发明所针对的任务在于，提供一种用于通过绕簧制造螺旋弹簧的方法以及一种合适用于执行所述方法的绕簧机，该绕簧机允许的是，在将所完成的螺旋弹簧从所供给的簧丝割断的情况下在确定的位置处制造干净的必要时无毛刺的切割面。割断过程应对于弹簧机和环境而言是经济的并且并非不利地影响弹簧几何特征。尤其应可能的是，也将带有比较大的绕圈比的螺旋弹簧借助于扭转切割从簧丝割断和/或即便在切割困难的簧丝材料的情况下也制造干净的切割面。
[0008]为了解决这种任务，本发明提出了带有权利要求1的特征的方法以及带有权利要求10的特征的绕簧机。在从属权利要求中说明了有利的改型方案。全部的权利要求的字句通过参照说明书的内容作出。
[0009]在一种所属类型的方法中，该任务按照要求保护的本发明通过以下方式解决，SP在沿着簧丝至少在簧丝外周的两个径向对置的区段处，在定义的割断位置上割断之前，在簧丝的表面的区域中制造线形的弱化部。基本上在垂直于簧丝纵向的平面中延伸的弱化线在接下来的割断过程中作为额定破裂部位起作用。因此，设置用于制造弱化部的组件在本申请中应描述为额定破裂部位制造机构的组件。
[0010]在簧丝表面旁侧和附近的线形的弱化部能够例如通过以下方式制造，即凿入、刺入、滚压入、锤入或划入簧丝表面。弱化部优选地在径向上并非很深地走向，例如从簧丝表面出发仅如此程度地，使得簧丝的直径的至少50%在心部(在簧丝的中心里)的区域中基本上不受靠近表面的弱化部影响地存留。不受影响的内部的区域也能够更大并且例如位于直径的60%直至90%的范围中，必要时甚至超过该范围。重要的是，制造较重要的表面的弱化部，该弱化部不必深地进入簧丝材料中。
[0011]如果在簧丝外周的大部分处置入了狭窄的槽或狭窄的划痕或诸如此类，则在簧丝的纵向上制造准确定义的额定破裂部位，在该额定破裂部位的区域中，为割断所需的切割力比在存在这样的弱化部的情况下显著更大。靠近表面的弱化部的区域在割断过程中形成了撕裂导入的优选的区域，然后其中裂纹从多个侧面径向地延续到簧丝的内部中并且产生平整的破裂面。
[0012]通过这种措施可能的是，与没有制造额定破裂部位的系统相比较，降低在割断时所需的切割力或者说割断力。由此，能够设计带有较小的驱动功率和较不坚固地设计的组件的切割机构。此外可能的是，降低环境的噪音污染。通过减小必要的切割力，也能够相比于没有制造额定破裂部位的系统减小割断过程对弹簧几何特征(例如靠近切割部位的绕圈的弯曲)的机械的反作用。
[0013]在一些实施方式中，唯独在两个径向对置的外周区域处相应地制造线状的弱化部，其中位于其间的表面的剩余处能够不被损坏地存留。尤其，簧丝在弯曲的区段中能够借助于能够数字控制的刻槽工具同时在内侧以及在径向对置的外侧机械地挖槽。同样可能的是，在两个以上的侧面处置入线状的弱化部。
[0014]在一些实施方式中，为了弱化簧丝，制造在周向上不中断的环绕的线形的弱化部，例如以环形的沟槽或环形的熔合线为形式。
[0015]如果唯独在两个径向对置的外周区域处或在整个外周上置入线形的弱化部，则额定破裂部位能够具有高的对称性(例如关于纵向中心平面镜像对称或者说轴对称或者关于簧丝中心的点对称(中心对称))，从而尤其有利于均匀的割断面。
[0016]在一些实施方式中，簧丝借助于能够数字控制的刻槽工具同时从径向对置的侧面机械地挖槽。例如，簧丝在弯曲的区段中能够同时在内侧以及在径向对置的外侧被机械地挖槽。
[0017]相应的额定破裂部位制造机构具有两个彼此能够朝向地或者说割断地移动的、带有位于共同的平面中的切割边的刻槽工具。刻槽工具能够同时由对置的侧面表面地挤入簧丝材料中，其中一个刻槽工具相应地作为另一个刻槽工具的配合工具起作用。
[0018]在一个变型方案中(其中切割机构设定用于扭转切割)，为了制造在刻槽工具之间的弱化部而夹入簧丝，刻槽工具然后保持在与簧丝的作用中并且螺旋弹簧通过扭转从所夹入的簧丝割断。所述簧丝因此在割断部位上保持夹入，但是通过刻槽工具不完全地分断。这些刻槽工具其实作为卡夹工具起作用并且将簧丝保持稳固，直到该簧丝通过扭转应力撕裂或者说破裂。扭转破裂通过弹簧体的枢转产生，其中材料割断在通过楔工具定义的割断面中进行。能够尤其产生平滑的割断面，这是因为供给的簧丝借助于刻槽工具来固定。
[0019]在其它的实施方式中，为了制造弱化部使用至少一个射线工具。额定破裂部位制造机构的一些实施方式包含激光系统，从而为了制造弱化部能够将至少一个激光射线射入至簧丝表面。所述射入能够从多个侧面进行。为了借助于仅一个唯一的激光射线获得多个侧面的射入，在一些实施方式中，激光射线通过一个或多个偏转机构例如平面镜单次地或多次地如此偏转，使得簧丝的不同的外周区段利用相同的激光射线被照射并且能够被表面地刻槽或者说熔化。作为替代的射线工具，也能够使用水射线，必要时也能够使用等离子体。
[0020]在在簧丝处在定义的割断位置处制造额定破裂部位之后，完成的螺旋弹簧能够借助于切割机构从所供给的簧丝割断，其中由于额定破裂部位，对此必要的切割力相比于对未预先弱化的簧丝也即没有额定破裂部位的簧丝而言能够显著更小。
[0021]由于额定破裂部位的产生，扭转切割的使用范围便例如能够显著扩展至带有较大的绕圈比的螺旋弹簧。到目前为止，在扭转切割中的上限典型地位于在3到4的区域中的绕圈比中。对借助于额定破裂部位预先弱化的簧丝而言，现在能够将带有大于4的绕圈比的螺旋弹簧利用扭转切割过程可靠地割断。绕圈比能够例如位于5和10之间，必要时也位于直至12的区域中或者超过该区域。相应地，在下文具体阐释实施例。
[0022]同样可能的是，获得在绕簧机中的更好的切割结果，该绕簧机例如设定用于直线切割或旋转切割，这是因为在预先弱化的割断位置处需要明显更小的切割力，以便获得完成的螺旋弹簧从所供给的簧丝的干净的割断。参与切割过程的组件由此较少地经受磨损并且能够在适当的尺寸设计中在必要时也将较难切割的簧丝材料，例如高强度的簧丝借助于直线切割或旋转切割来割断。
[0023]除了从权利要求中也从说明书和附图中得到这些特征和其它的特征，其中单个的特征相应地独自地或几个地以子组合的形式在本发明的一个实施方式中和在其它的领域上得到实现并