一种弧形弹簧的制作装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种弧形弹簧的制作装置及方法，涉及弹簧加工技术领域，包括:底座；工作台，工作台设置在底座上；三爪卡盘，三爪卡盘滑动设置在工作台上，三爪卡盘用于将放置在工作台上且待加工的弹簧夹持住；冲头，冲头能够上下移动，以对位于下方的弹簧进行挤压；控制系统，控制系统设置在底座上；冲压电机，冲压电机与底座相连接，冲压电机能够驱动冲头上下移动，工作台上设有进给电机，进给电机能够驱动三爪卡盘带动弹簧移动，本申请通过控制系统计算弹簧发生塑性变形及回弹的变形量，使用冲压电机及进给电机分别对弹簧和冲头作控制，实现弹簧精准开距，从而实现弧形弹簧自动化加工。从而实现弧形弹簧自动化加工。从而实现弧形弹簧自动化加工。

【技术实现步骤摘要】
一种弧形弹簧的制作装置及方法


[0001]本申请涉及弹簧加工
，具体涉及一种弧形弹簧的制作装置及方法。

技术介绍

[0002]弧形弹簧不同于传统的圆柱弹簧，由于内外侧的节距不一致，弹簧外侧节距较大，弹簧内侧节距较小，弹簧自然状态呈现弧形，所以称为弧形弹簧，弧形弹簧的角刚度较小，弧形弹簧的扭转角度很大可以达到更好的减振和减噪的效果，因此在机械传动领域被广泛使用。
[0003]中国专利CN201410396001.2涉及一种弧形弹簧的制作工艺，该弧形弹簧的制造工艺为直接控制卷制弹簧时的节距，通过控制弹簧内外侧节距差异，完成弧形弹簧的制造。但是该方法存在如下问题：(1)卷制成型的弧形弹簧，其弹簧轴心线不能保证在一个平面内，导致弹簧内外侧应力不均，弧形弹簧发生变形；(2)卷簧机无法精准控制弹簧节距，存在弹簧各节距不一致，导致弹簧受力和各位置弹簧受力不均，易发生断裂或变形。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种弧形弹簧的制作装置及方法，以解决上述技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种弧形弹簧的制作装置，包括:
[0007]底座；
[0008]工作台，所述工作台设置在所述底座上；
[0009]三爪卡盘，所述三爪卡盘滑动设置在所述工作台上，所述三爪卡盘用于将放置在所述工作台上且待加工的弹簧夹持住；
[0010]冲头，所述冲头能够上下移动，以对位于下方的所述弹簧进行挤压。
[0011]进一步地，还包括控制系统，所述控制系统设置在所述底座上，且位于所述底座的右侧。
[0012]进一步地，还包括冲压电机，所述冲压电机通过立柱与所述底座相连接，所述冲头连接在所述冲压电机上，所述冲压电机能够驱动所述冲头上下移动。
[0013]进一步地，所述工作台上设有进给电机，所述三爪卡盘与所述进给电机相连接，所述进给电机能够驱动所述三爪卡盘带动所述弹簧移动。
[0014]更进一步地，所述工作台的底部设有支撑柱，所述支撑柱支撑在所述底座上。
[0015]更进一步地，所述工作台上还设有滑动导轨，所述三爪卡盘与所述进给电机均滑动设置在所述滑动导轨上。
[0016]进一步地，所述工作台上开设有凹槽，所述弹簧上未开距的部分位于所述凹槽的上方。
[0017]本专利技术还提供了一种弧形弹簧的制作方法，采用上述弧形弹簧的制作装置进行实施，所述制作方法包括以下步骤：
[0018]S01：三爪卡盘夹紧已卷制完成的圆柱螺旋弹簧；
[0019]S02：在控制系统中输入圆柱螺旋弹簧各项参数，并设定弧形弹簧待加工参数；
[0020]S03：控制系统验证输入的弧形弹簧参数是否满足加工要求；
[0021]S04：控制系统计算冲头的载荷力和移动距离；
[0022]S05：控制系统得到冲头载荷力和移动距离后，进给电机驱动三爪卡盘，使弹簧移动至冲头下方，冲头按照载荷力和移动距离的计算结果对弹簧下压，以进行开距；
[0023]S06：完成开距后，冲头复位；
[0024]S07：进给电机驱动三爪卡盘和弹簧向前移动一个节距，使冲头进行下一次开距；
[0025]S08：完成开距后，冲头再次复位；
[0026]S09：重复步骤S07和步骤S08，直至弹簧开距全部完成。
[0027]更进一步地，在步骤S04中，冲头施加的应力应超过弹簧材料的许用应力，否则当冲头卸载后弹簧还会回弹至初始位置。
[0028]更进一步地，在步骤S05中，冲头施加载荷力和移动距离后保持10s待弹簧变形完成。
[0029]从上述的技术方案可以看出，本专利技术的优点是：
[0030]1.本专利技术不依赖固定夹具实现弹簧夹紧加工变形，而是对圆柱弹簧单个节距进行开距的方法，依靠冲头的下压距离及载荷来调节外侧节距大小，从而实现开距的精准性，每个节距及弹簧受力都一致，圆柱螺旋弹簧自然形成弧形弹簧。
[0031]2.本专利技术不受弹簧长度、弧度和弹簧线径影响，可以生成各种大弧度和大节距的弧形弹簧，使得使用范围更加广泛。
[0032]3.本专利技术通过控制系统精确控制冲头实现开距的自动化操作，使得弹簧节距尺寸合适，簧丝受力均匀，因而提高了弧形弹簧刚度，保证产品的稳定性和加工精度。
[0033]4.本专利技术中，在加工过程考虑到弹簧的回弹特性和材料的塑性变形应变特性，通过计算弹簧卸载后的应变值来进行弹簧开距，使得最终加工得到的弧形弹簧节距和弧度精度都得到保证。
附图说明
[0034]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0035]图1为本申请的弧形弹簧的结构示意图。
[0036]图2为本申请的制作装置的结构示意图。
[0037]图3为本申请的弧形弹簧受力示意图。
[0038]图4为本申请的弧形弹簧的开距示意图。
[0039]图5为本专利技术的弧形弹簧卸载冲头后的示意图。
[0040]图6为本专利技术的弧形弹簧的簧丝的受力示意图。
[0041]图7为本专利技术的弧形弹簧受力状态下的侧视图。
[0042]图8为本专利技术的弧形弹簧加载和卸载过程示意图。
[0043]附图标记列表：底座1、控制系统2、立柱3、冲压电机4、冲头5、弹簧6、三爪卡盘7、进给电机8、工作台9、支撑柱10。
具体实施方式
[0044]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本申请做进一步详细说明。在此，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。
[0045]参考图1至图8，如图1和图2所示,本实施例提供一种弧形弹簧的制作装置，包括:底座1；工作台9，所述工作台9设置在所述底座1上；三爪卡盘7，所述三爪卡盘7滑动设置在所述工作台9上，所述三爪卡盘7用于将放置在所述工作台9上且待加工的弹簧6夹持住；冲头5，所述冲头5能够上下移动，以对位于下方的所述弹簧6进行挤压。
[0046]优选地，还包括控制系统2，所述控制系统2设置在所述底座1上，且位于所述底座1的右侧。
[0047]优选地，还包括冲压电机4，所述冲压电机4通过立柱3与所述底座1相连接，所述冲头5连接在所述冲压电机4上，所述冲压电机4能够驱动所述冲头5上下移动。
[0048]优选地，所述工作台9上设有进给电机8，所述三爪卡盘7与所述进给电机8相连接，所述进给电机8能够驱动所述三爪卡盘7带动所述弹簧6移动。
[0049]优选地，所述工作台9的底部设有支撑柱10，所述支撑柱10支撑在所述底座1上，支撑柱10起到固定和支撑工作台的作用。
[0050]优选地，所述工作台9上还设有滑动导轨，所述三爪卡盘7与所述进给电机8均滑动设置在所述滑动导轨上。
[0051]如图3所示，所述工作台9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弧形弹簧的制作装置，其特征在于，包括:底座(1)；工作台(9)，所述工作台(9)设置在所述底座(1)上；三爪卡盘(7)，所述三爪卡盘(7)滑动设置在所述工作台(9)上，所述三爪卡盘(7)用于将放置在所述工作台(9)上且待加工的弹簧(6)夹持住；冲头(5)，所述冲头(5)能够上下移动，以对位于下方的所述弹簧(6)进行挤压。2.根据权利要求1所述的弧形弹簧的制作装置，其特征在于，还包括控制系统(2)，所述控制系统(2)设置在所述底座(1)上，且位于所述底座(1)的右侧。3.根据权利要求1所述的弧形弹簧的制作装置，其特征在于，还包括冲压电机(4)，所述冲压电机(4)通过立柱(3)与所述底座(1)相连接，所述冲头(5)连接在所述冲压电机(4)上，所述冲压电机(4)能够驱动所述冲头(5)上下移动。4.根据权利要求1所述的弧形弹簧的制作装置，其特征在于，所述工作台(9)上设有进给电机(8)，所述三爪卡盘(7)与所述进给电机(8)相连接，所述进给电机(8)能够驱动所述三爪卡盘(7)带动所述弹簧(6)移动。5.根据权利要求4所述的弧形弹簧的制作装置，其特征在于，所述工作台(9)的底部设有支撑柱(10)，所述支撑柱(10)支撑在所述底座(1)上。6.根据权利要求4所述的弧形弹簧的制作装置，其特征在于，所述工作台(9)上还设有滑动导轨，所述三爪卡盘(7)与所述进给电机(8)均滑动设置在所述滑动导轨上。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志榕，王亮，姚斌，
申请(专利权)人：厦门立洲五金弹簧有限公司，
类型：发明
国别省市：