专利名称：一种弹簧成型模具和包括该模具的弹簧成型机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及制簧机械，更具体地说，涉及一种弹簧成型模具和包括该模具的弹簧成型机。
背景技术：
开口弹簧作为一种用于床垫的新型弹簧，其与普通弹簧的主要区别在于，弹簧的两端不打结，弹簧的顶圈为长方形口径，如图1所示。而且在制成床垫时，无需将单个弹簧两两固定在一起，而是各个弹簧之间相互独立地紧密固定，因此不仅避免了弹簧间的相互摩擦，延长了床垫的使用寿命，而且弹簧不会左右转动，增加了床垫的安全性。此外，由于这种弹簧的回弹性明显优于普通弹簧，因此制成的床垫更加柔软和舒适。
现有的生产这种开口弹簧的设备为由两台制簧机、四台成型机、两台热处理机以及一台串簧机组成的一个连动机组。该设备结构复杂，价格昂贵，故障率高，维护费用高，因此造成产品的生产成本很高。此外，该设备对制簧材料的要求高，生产品种单一，因此无法满足市场和顾客对品种多样化的需求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低的弹簧成型模具。本实用新型的另一个目的是提供一种包括所述模具的弹簧成型机。
本实用新型提供的弹簧成型模具包括两端具有锯齿形状的固定块1和分别位于固定块1的具有锯齿形状的两端的滑动块2和3，滑动块2和3与固定块1配合的端部分别具有与固定块1的锯齿形状相配合的形状。
本实用新型提供的弹簧成型机包括弹簧成型模具，其中所述模具包括两端具有锯齿形状的固定块1和分别位于固定块1的具有锯齿形状的两端的滑动块2和3，滑动块2和3与固定块1配合的端部分别具有与固定块1的锯齿形状相配合的形状。
本实用新型提供的弹簧成型机不仅结构简单，制造成本低，而且操作简便，故障率低。此外，用该设备生产的开口弹簧回弹性好，弹簧间不会产生相互摩擦，因此，制成的床垫具有柔软、舒适、安全性好、使用寿命长等优点。
图1为表示开口弹簧顶圈形状的平面图；图2为本实用新型提供的弹簧成型模具的结构示意图；图3为本实用新型提供的弹簧成型机的整体结构示意图；图4为表示本实用新型提供的弹簧成型机的顶杆机构的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型进行详细地描述。
本实用新型提供的弹簧成型模具包括两端具有锯齿形状的固定块1和分别位于固定块1的具有锯齿形状的两端的滑动块2和3，滑动块2和3与固定块1配合的端部分别具有与固定块1的锯齿形状相配合的形状，如图2所示。其中，固定块1和滑动块2和3的整体尺寸可以根据实际需要来改变，以满足所制弹簧的尺寸需要。
优选情况下，所述固定块1包括弧面10、与滑动块2配合的齿形面11以及与滑动块3配合的齿形面12。齿形面11包括第一齿面111、第二齿面112、第三齿面113和第四齿面114，第一齿面111与第二齿面112之间的夹角为α，第二齿面112与第三齿面113之间的夹角为β，第三齿面113与第四齿面114之间的夹角为γ。齿形面12包括第五齿面121、第六齿面122、第七齿面123和第八齿面124，第五齿面121与第六齿面122之间的夹角为θ，第六齿面122与第七齿面123之间的夹角为ψ，第七齿面123与第八齿面124之间的夹角为η。其中，为了使弹簧顶圈形成图1中所示的锯齿形状和直线形状，α＝γ＞β，η＜θ＜ψ。更优选的，夹角α在90°至100°之间，夹角β在85°至95°之间，夹角θ在80°至90°之间，夹角ψ在85°至95°之间，夹角η在70°至80°之间。弧面10的曲率半径在40毫米至60毫米之间，优选为50毫米。
优选情况下，所述滑动块2与固定块1配合的端部包括与固定块1的齿形面11配合的齿形面21。齿形面21包括第一齿面211、第二齿面212、第三齿面213和第四齿面214，第一齿面211与第二齿面212之间的夹角为δ，第二齿面212与第三齿面213之间的夹角为σ，第三齿面213与第四齿面214之间的夹角为φ。其中，为了使弹簧顶圈形成图1中所示的锯齿形状，δ＝φ＞σ。优选的，δ＞α，σ＝β。更优选的，夹角δ在95°至105°之间，夹角σ在85°至95°之间。
优选情况下，所述滑动块3与固定块1配合的端部包括与固定块1的齿形面12配合的齿形面31。齿形面31包括第一齿面311、第二齿面312、第三齿面313和第四齿而314，第一齿面311与第二齿面312之间的夹角为ω，第二齿面312与第三齿面313之间的夹角为π，第三齿面313与第四齿面314之间的夹角为λ。其中，为了使弹簧顶圈形成图1中所示的直线形状，ω＝λ＜π。优选的，ω＞θ，π＞ψ，λ＞η。更优选的，夹角ω在85°至95°之间，夹角π在130°至140°之间。
优选情况下，所述弹簧成型模具还包括位于滑动块2和3之间的定位块4，用于在滑动块2和3相互靠拢时对滑动块2和3进行定位，以保证滑动块2和3在运动到最终的工作位置时与固定块1之间分别留有一定的间隙。所述间隙的尺寸可以根据需要而定，以容纳弹簧的顶圈。
优选情况下，所述弹簧成型模具上还包括顶弯弹片6，用于形成弹簧端头的弯折形状。顶弯弹片6的形状和安装位置可以根据需要来定，以满足不同弹簧的端头形状的需要。
本实用新型提供的弹簧成型机包括弹簧成型模具，其中所述模具为本实用新型提供的弹簧成型模具16，即该模具16包括两端具有锯齿形状的固定块1和分别位于固定块1的具有锯齿形状的两端的滑动块2和3，滑动块2和3与固定块1配合的端部分别具有与固定块1的锯齿形状相配合的形状。
优选情况下，所述弹簧成型机还包括动力产生机构、动力传送机构、动力控制机构、主轴、成型凸轮以及顶杆机构。其中，可以根据需要选用本领域技术人员公知的各种动力产生机构，如电机、气缸或液压缸等，并根据所选的动力产生机构，选用与其相配的传动机构如皮带传动机构等，以及动力控制机构如离合器等。
根据本实用新型一种优选的实施方式，如图3所示，所述弹簧成型机还包括电机7、皮带传动机构8、离合器9、主轴13、成型凸轮14以及顶杆机构15。其中，顶杆机构15分别与弹簧成型模具16的滑动块2和3连接，与顶杆机构15配合的成型凸轮14安装在主轴13上，皮带传动机构8连接在电机7与主轴13之间，离合器9连接在皮带传动机构8与主轴13之间。
所述电机7可以根据需要选用本领域公知的各种类型或型号的电机，优选选用功率为1.5千瓦的电机。
所述皮带传动机构8为本领域公知的包括皮带轮和皮带的一种传力机构，用于将电机7的转速传递到主轴13上。优选情况下，所述皮带传动机构8包括两组皮带轮和皮带，因此可以将电机7的转速在经过变速后再传递到主轴13上。例如，在本实用新型的一种实施方式中，可以将电机的1400转/秒的转速变为600转/秒后，再传递到主轴13上，以带动主轴13转动。
所述离合器9的结构和功能为本领域技术人员所公知，只要能够实现控制皮带传动机构8与主轴13的配合，从而控制主轴13的动作即可。通常，当未踩踏离合器踏板时，皮带传动机构8的皮带轮与主轴13脱离，皮带轮空转，而主轴13不转动。当踩下离合器踏板时，皮带传动机构8的皮带轮与主轴13配合并带动主轴13转动一圈。
所述成型凸轮14与顶杆机构15配合，并且该成型凸轮14安装在主轴13上，因此可以通过主轴13带动成型凸轮14转动。成型凸轮14的形状和尺寸可以根据实际需要而定，但是应当注意满足弹簧成型模具16中滑动块的运动行程要求。
所述顶杆机构15包括连接件17以及摆动件18和19，其中连接件17的一端与成型凸轮14配合，而另一端分成两个分支分别与摆动件18和19的一端转动连接，摆动件18和19的另一端分别与弹簧成型模具16的滑动块2和3转动连接。从图4中可以看出，所述顶杆机构15整体上呈倒八字型形状。所述连接件17以及摆动件18和19可以形成为各种形状，如板状或杆状等，只要能够起到连动的作用即可，其尺寸也可以根据实际需要而定。
在所述弹簧成型模具16上包括顶弯弹片6的优选情况下，所述弹簧成型机还包括安装在主轴13上的顶弯凸轮20以及一端与顶弯凸轮20配合、另一端与顶弯弹片6连接的顶杆22。其中顶弯凸轮20的形状和尺寸可以根据实际需要而定，但是应当考虑到顶弯弹片6的动作要求。优选的，顶杆22上套装有弹簧，以助于使顶杆22以一定的压力与顶弯凸轮20配合。此种顶杆与凸轮配合的结构为本领域技术人员所公知，故不再详述。
优选情况下，所述弹簧成型机还包括支架23，用于支撑整个设备。其中，主轴13的两端固定在支架23的侧壁上，弹簧成型模具16固定在支架23的上表面上。支架23可以根据实际需要设计其结构，以方便设备中各个构件的布置以及使设备的整体尺寸最小化。
优选情况下，所述弹簧成型模具16的滑动块2和3下面设置有导轨，以引导滑动块2和3向固定块1滑动以及远离固定块1滑动。
以下结合附图对本实用新型提供的弹簧成型机的工作过程进行描述。当弹簧成型机处于初始状态时，弹簧成型模具16的滑动块2和3分别位于远离固定块1的初始位置，此时皮带传动机构8的皮带轮空转，主轴13不转。当踩下离合器9的踏板时，皮带传动机构8的皮带轮与主轴13配合，并带动主轴13转动一圈，从而带动成型凸轮14和顶弯凸轮20转动一圈。在此过程中，由于凸轮的作用，使得分别与两个凸轮配合的连接件17和顶杆22完成一次升降动作。由于摆动件18和19的一端分别与连接件17转动连接，并且摆动件18和19的另一端分别与弹簧成型模具16的滑动块2和3转动连接，所以摆动件18能够相对连接件17和滑动块2转动，摆动件19能够相对连接件17和滑动块3转动。并且由于滑动块2和3只能限于沿导轨在水平方向运动，所以在连接件17上升的过程中，滑动块2和3将分别沿导轨向固定块1运动。当连接件17上升到最高位置时，滑动块2和3分别位于最靠近固定块1的最终工作位置，如图2所示，此时可以对放置在弹簧成型模具中的弹簧的顶圈进行成型。随后，连接件17下降，在此过程中，滑动块2和3将分别沿导轨朝远离固定块1的方向运动，直到连接件17下降到最低位置，滑动块2和3回到初始位置。与此同时，由于顶杆22的升降动作，弹簧成型模具16上与其连接的顶弯弹片6也在踩踏踏板的瞬间弹起，以对弹簧的末端进行成型。从而，踩动离合器踏板一次，弹簧成型机完成一次成型动作。通常，对于一个弹簧来说，需要对其两端的顶圈分别进行上述成型动作。
权利要求1.一种弹簧成型模具，其特征在于，所述模具包括两端具有锯齿形状的固定块(1)和分别位于固定块(1)的具有锯齿形状的两端的滑动块(2，3)，滑动块(2，3)与固定块(1)配合的端部分别具有与固定块(1)的锯齿形状相配合的形状。
2.根据权利要求1所述的弹簧成型模具，其特征在于，所述固定块(1)包括与滑动块(2)配合的齿形面(11)以及与滑动块(3)配合的齿形面(12)，齿形面(11)包括第一齿面(111)、第二齿面(112)、第三齿面(113)和第四齿面(114)，第一齿面(111)与第二齿面(112)之间的夹角为α，第二齿面(112)与第三齿面(113)之间的夹角为β，第三齿面(113)与第四齿面(114)之间的夹角为γ，齿形面(12)包括第五齿面(121)、第六齿面(122)、第七齿面(123)和第八齿面(124)，第五齿面(121)与第六齿面(122)之间的夹角为θ，第六齿面(122)与第七齿面(123)之间的夹角为ψ，第七齿面(123)与第八齿面(124)之间的夹角为η，α＝γ＞β，η＜θ＜ψ。
3.根据权利要求2所述的弹簧成型模具，其特征在于，所述夹角α在90°至100°之间，夹角β在85°至95°之间，夹角θ在80°至90°之间，夹角ψ在85°至95°之间，夹角η在70°至 80°之间。
4.根据权利要求2所述的弹簧成型模具，其特征在于，所述滑动块(2)与固定块(1)配合的端部包括与固定块(1)的齿形面(11)配合的齿形面(21)，齿形面(21)包括第一齿面(211)、第二齿面(212)、第三齿面(213)和第四齿面(214)，第一齿面(211)与第二齿面(212)之间的夹角为δ，第二齿面(212)与第三齿面(213)之间的夹角为σ，第三齿面(213)与第四齿面(214)之间的夹角为φ，δ＝φ＞σ，δ＞α，σ＝β。
5.根据权利要求4所述的弹簧成型模具，其特征在于，所述夹角δ在95°至105°之间，夹角σ在85°至 95°之间。
6.根据权利要求2所述的弹簧成型模具，其特征在于，所述滑动块(3)与固定块(1)配合的端部包括与固定块(1)的齿形面(12)配合的齿形面(31)，齿形面(31)包括第一齿面(311)、第二齿面(312)、第三齿面(313)和第四齿面(314)，第一齿面(311)与第二齿面(312)之间的夹角为ω，第二齿面(312)与第三齿面(313)之间的夹角为π，第三齿面(313)与第四齿面(314)之间的夹角为λ，ω＝λ＜π，ω ＞θ，π＞ψ，λ＞η。
7.根据权利要求6所述的弹簧成型模具，其特征在于，所述夹角ω在85°至95°之间，夹角π在130°至140°之间。
8.根据权利要求1所述的弹簧成型模具，其特征在于，所述模具还包括位于滑动块(2，3)之间的定位块(4)。
9.根据权利要求1所述的弹簧成型模具，其特征在于，所述模具上还包括顶弯弹片(6)。
10.一种弹簧成型机，其特征在于，所述弹簧成型机包括如权利要求1-9中任一项所述的弹簧成型模具。
11.根据权利要求10所述的弹簧成型机，其特征在于，所述弹簧成型机还包括电机(7)、皮带传动机构(8)、离合器(9)、主轴(13)、成型凸轮(14)以及顶杆机构(15)，顶杆机构(15)分别与弹簧成型模具(16)的滑动块(2，3)连接，与顶杆机构(15)配合的成型凸轮(14)安装在主轴(13)上，皮带传动机构(8)连接在电机(7)与主轴(13)之间，离合器(9)连接在皮带传动机构(8)与主轴(13)之间。
12.根据权利要求11所述的弹簧成型机，其特征在于，所述顶杆机构(15)包括连接件(17)以及摆动件(18，19)，连接件(17)的一端与成型凸轮(14)配合，而另一端分成两个分支分别与摆动件(18，19)的一端转动连接，摆动件(18，19)的另一端分别与弹簧成型模具(16)的滑动块(2，3)转动连接。
13.根据权利要求11所述的弹簧成型机，其特征在于，所述弹簧成型模具包括顶弯弹片(6)，所述弹簧成型机包括安装在主轴(13)上的顶弯凸轮(20)以及一端与顶弯凸轮(20)配合、另一端与顶弯弹片(6)连接的顶杆(22)。
专利摘要本实用新型提供了一种弹簧成型模具和包括该模具的弹簧成型机。其中，所述弹簧成型模具包括两端具有锯齿形状的固定块(1)和分别位于固定块(1)的具有锯齿形状的两端的滑动块(2，3)，滑动块(2，3)与固定块(1)配合的端部分别具有与固定块(1)的锯齿形状相配合的形状。本实用新型提供的弹簧成型机不仅结构简单，制造成本低，而且操作简便，故障率低。此外，用该设备生产的开口弹簧回弹性好，弹簧间不会产生相互摩擦，因此，制成的床垫具有柔软、舒适、安全性好、使用寿命长等优点。
文档编号B21F35/00GK2920477SQ200620112810
公开日2007年7月11日 申请日期2006年4月20日 优先权日2006年4月20日
发明者钟雪文 申请人:北京华夏之星机械设备有限公司