CN204035279U - 成型装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种成型装置，成型装置包括定位装置，定位装置包括第一基座(10)和定位头(20)，定位头(20)设置在第一基座(10)上，定位头(20)包括相对设置的第一定位板(21)和第二定位板(22)，第一定位板(21)和第二定位板(22)之间的空间形成用于穿设待加工工件的通槽(23)，在第一定位板(21)和第二定位板(22)的沿通槽(23)的延伸方向的两端中的至少一端形成第一成型部。本实用新型的技术方案有效地解决了现有技术中加工涡卷弹簧困难的问题。

Description

成型装置

技术领域

本实用新型涉及机械加工工具技术领域，具体而言，涉及一种成型装置。

背景技术

涡卷弹簧是指一端固定而另一端作用有扭矩的弹簧，在扭矩作用下，弹簧材料产生弯曲弹性形变。涡卷弹簧包括内弯钩和外弯钩，外弯钩包括相互连接且相切的第一圆弧段和第二圆弧段。目前，制造涡卷弹簧的方法主要有两种：手工成型和数控成型。

手工成型的方法是指在专用夹具的辅助下，依靠钳工手工将涡卷弹簧螺线绕出。手工成型方法对操作者的技能要求较高，生产过程中的可控性差以及受影响因素多。因此，涡卷弹簧的一致性差。而且对精度要求高的涡卷弹簧很难达到要求，也无法进行大批量生产。

数控成型是使用万能数控绕簧机成型零件的。数控成型方法主要是通过在万能数控绕簧机上安装辅助的机械臂和机械卷曲轴来成型涡卷弹簧。使用卷曲轴制造涡卷弹簧时，需要将原材料固定在卷曲轴上，随着卷曲轴的旋转带动原材料运动，最终生成内弯钩和外弯钩的圆弧。数控成型方法的主要缺点有如下几点：

(1)需要配置专用的卷曲电机，并需要设计专用模具，费用较高，准备周期长，不利于即时生产；

(2)对原材料的塑性要求较高，低塑性的材料在使用数控成型时容易发生断裂；

(3)数控成型中的螺距不好控制；

(4)需采用8轴以上的万能数控绕簧机；

(5)刀具组合的灵活性强，对设计者要求高。

现有技术中，涡卷弹簧的制作过程中主要有以下几个难点：

(1)原材料塑性低(HRC40～45)，内弯钩部分要求弯曲角度大、半径小，加工时极容易发生断裂现象，无法使用数控成型方法；

(2)涡卷弹簧的主要工作部分为阿基米德螺线，阿基米德螺线的精度要求高，手工成型和数控成型两种方法很难控制其外形尺寸；

(3)外弯钩包括两段相连接圆弧，不便于一次成型；

(4)弹力精度高。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种成型装置，以解决现有技术中加工涡卷弹簧困难的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种成型装置，包括定位装置，定位装置包括第一基座和定位头，定位头设置在第一基座上，定位头包括相对设置的第一定位板和第二定位板，第一定位板和第二定位板之间的空间形成用于穿设待加工工件的通槽，在第一定位板和第二定位板的沿通槽的延伸方向的两端中的至少一端形成第一成型部。

进一步地，第一成型部呈弧面状。

进一步地，定位头还包括连接段，连接段连接在第一基座的端面与第一定位板和第二定位板之间。

进一步地，第一定位板和第二定位板的沿通槽的延伸方向的两端均具有第一成型部。

进一步地，第一基座呈棱柱状。

进一步地，成型装置还包括曲线成型装置，成型装置包括第二基座和成型头，成型头设置在第二基座上，成型头具有第二成型部，第二成型部具有与待加工工件配合的成型凹槽。

进一步地，曲线成型装置还包括避让段，避让段设置在第二基座与成型头之间，避让段具有第一切面，第一切面与第二成型部连接，第一切面形成避让部。

进一步地，成型凹槽包括相连接的直槽段和弧槽段。

进一步地，避让段还具有第二切面，第二切面设置在第一切面和第二成型部之间。

进一步地，第二切面呈弧状。

应用本实用新型的技术方案，成型装置包括定位装置，定位装置包括第一基座和定位头，定位头设置在第一基座上，第一基座可以方便地将定位装置安装在机床(比如万能数控绕簧机)上。定位头包括相对设置的第一定位板和第二定位板，第一定位板和第二定位板之间的空间形成用于穿设待加工工件的通槽。待加工工件的一端穿过通槽，通槽可以有效地防止待加工工件的上下晃动。在第一定位板和第二定位板的沿通槽的延伸方向的两端中的至少一端形成第一成型部。由于第一成型部与涡卷弹簧的内弯钩的第一弧段的形状相同，加工待加工工件时，待加工工件的一端穿出通槽。然后在其他工具的配合下，使得待加工工件与第一成型部贴合就可以将待加工工件一次加工成型，得到涡卷弹簧的内弯钩，方便加工涡卷弹簧。定位装置的结构也比较简单，成本低廉，加工范围广泛，适宜成型各类高精度的涡卷弹簧。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的成型装置的实施例的定位装置的主视示意图；

图2示出了图1的定位装置的侧视示意图；

图3示出了图1的定位装置的立体示意图；

图4示出了图1的成型装置的曲线成型装置的主视示意图；

图5示出了图4的曲线成型装置的侧视示意图；以及

图6示出了本实用新型所需加工的涡卷弹簧的结构示意图。

上述附图包括以下附图标记：

10、第一基座；20、定位头；21、第一定位板；22、第二定位板；23、通槽；24、连接段；30、第二基座；40、成型头；41、第二成型部；411、成型凹槽；50、避让段；51、第一切面；52、第二切面；60、涡卷弹簧；61、内弯钩；611、直段；612、第一弧段；62、螺线；63、外弯钩；631、第二弧段；632、第三弧段。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，本实施例的成型装置包括定位装置，定位装置包括第一基座10和定位头20，定位头20设置在第一基座10上，定位头20包括相对设置的第一定位板21和第二定位板22，第一定位板21和第二定位板22之间的空间形成用于穿设待加工工件的通槽23，在第一定位板21和第二定位板22的沿通槽23的延伸方向的两端中的至少一端形成第一成型部。

应用本实施例的成型装置，成型装置包括定位装置，定位装置包括第一基座10和定位头20，定位头20设置第一基座10上，第一基座10可以方便地将定位装置安装在机床(比如万能数控绕簧机)上。定位头20包括相对设置的第一定位板21和第二定位板22，第一定位板21和第二定位板22之间的空间形成用于穿设待加工工件的通槽23。待加工工件穿过通槽23，通槽23可以有效地防止待加工工件的上下晃动。在第一定位板21的沿通槽23的延伸方向的两端和第二定位板22的沿通槽23的延伸方向的两端中的至少一端具有第一成型部。由于第一成型部与涡卷弹簧60的内弯钩61的第一弧段612的形状相同，加工待加工工件时，待加工工件的一端穿出通槽23。然后在其他工具的配合下，使得待加工工件与第一成型部贴合就可以将待加工工件一次加工成型，得到涡卷弹簧60的内弯钩61，方便加工涡卷弹簧。定位装置的结构也比较简单，成本低廉，加工范围广泛，适宜成型各类高精度的涡卷弹簧。

如图3所示，在本实施例中，第一成型部呈弧面状。在其他工具的配合下，使得待加工工件与弧面贴合得到涡卷弹簧的弧段。优选地，第一成型部呈圆弧面状，这样可以根据零件要求的圆弧尺寸，设计圆弧面的尺寸。在力的作用下使得待加工工件与圆弧面贴合，可以达到高效、一次性、可控、准确地成型不同尺寸圆弧的目的。对不同结构的涡卷弹簧，只需简单修改圆弧面的尺寸即可生产。上述定位装置适用于低塑性原材料的圆弧生产，也可被用于成型带材、丝材的圆弧等结构。

如图3所示，在本实施例中，定位头20还包括连接段24，连接段24连接在第一基座10的端面与第一定位板21和第二定位板22之间。连接段24的远离第一基座10的端面可以起到止挡待加工工件的作用，可以有效地防止待加工工件在通槽23中晃动，还可以起到定位的作用。

在本实施例中，第一定位板21和第二定位板22的沿通槽23的延伸方向的两端均具有第一成型部。这样可以一次性成型两个反向相切的圆弧，减少加工步骤，提高加工效率，反向相切的两个圆弧过度均匀，达到设计要求。在生产过程中发现，定位装置的第一成型部能成型不同尺寸的圆弧，有利于加工多个圆弧的零件，其中，多个圆弧可以为3个圆弧或3个以上的圆弧。

在本实施例中，第一基座10呈棱柱状。棱柱状结构简单，制造方便，成本低廉。

如图4和图5所示，在本实施例中，成型装置还包括曲线成型装置，成型装置包括第二基座30和成型头40，成型头40设置在第二基座30上，成型头40具有第二成型部41，第二成型部41具有与待加工工件配合的成型凹槽411。成型凹槽411的宽度与待加工工件的宽度配合。使用上述成型装置可以有效解决了因材料受力过大导致待加工工件断裂的现象，适用于低塑性原材料的涡卷弹簧的生产。

在加工过程中，定位装置起到支撑和定位待加工工件的作用，通过调节曲线成型装置与定位装置之间的间隙和输送待加工工件的速度，这样能准确控制成型圆弧的大小，从而达到控制涡卷弹簧的扭力的作用。成型装置还可以用于加工涡卷弹簧的螺线，通过调节曲线成型装置的位置来调整螺线的半径大小。由于曲线成型装置的位置能通过程序准确控制，因此能达到控制螺线尺寸的目的。

在万能数控绕簧机上，通过定位装置与曲线成型装置之间的组合运动成型各类涡卷弹簧。上述成型装置的结构简单，成本低廉，适宜成型各类高精度的涡卷弹簧。上述定位装置和曲线成型装置应用于发动机上涡卷弹簧的生产，该工艺操作简单，工艺稳定，提高了零件合格率高，减少了成型工序。

如图6所示，在本实施例中，所需加工的涡卷弹簧60包括依次连接的内弯钩61、螺线62和外弯钩63，内弯钩61包括相连接的直段611和第一弧段612，外弯钩63包括相连接的第二弧段631和第三弧段632。

如图4所示，在本实施例中，成型凹槽411包括相连接的直槽段和弧槽段。加工涡卷弹簧60的内弯钩61时，待加工工件先与成型凹槽411的直槽段接触，成型内弯钩61的直段611。曲线成型装置逆时针旋转，使得待加工工件与弧槽段接触，成型内弯钩61的第一弧段612。

在本实施例中，曲线成型装置还包括避让段50，避让段50设置在第二基座30与成型头40之间，避让段50具有第一切面51，第一切面51与第二成型部41连接，第一切面51形成避让部。避让部可以避免在加工过程中曲线成型装置与定位装置的定位头之间发生干涉的情况。

在本实施例中，避让段50还具有第二切面52，第二切面52设置在第一切面51和第二成型部41之间。这样可以方便加工成型头，制造简单。优选地，第二切面52呈弧状。

应用本实施例的成型装置成型涡卷弹簧60的内弯钩61的过程如下：

从定位装置的通槽23的一端输送待加工工件，使得待加工工件从通槽23的另一端伸出，曲线成型装置朝向待加工工件运动，使得待加工工件与成型凹槽411接触，形成内弯钩61的直段。曲线成型装置继续朝向待加工工件运动，使待加工工件与定位装置的第一成型部贴合，形成内弯钩61的第一弧段612的一段。曲线成型装置顺时针方向旋转，使待加工工件成型的弧度更大，并调整曲线成型装置的旋转角度的大小，使成型的弧度符合设计要求。曲线成型装置退回原位，其他工具朝向待加工工件运动，并在其他工具运动的过程中输送待加工工件，成型内弯钩61的第一弧段612的另一段。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种成型装置，其特征在于，包括定位装置，所述定位装置包括第一基座(10)和定位头(20)，所述定位头(20)设置在所述第一基座(10)上，所述定位头(20)包括相对设置的第一定位板(21)和第二定位板(22)，所述第一定位板(21)和所述第二定位板(22)之间的空间形成用于穿设待加工工件的通槽(23)，在所述第一定位板(21)和所述第二定位板(22)的沿所述通槽(23)的延伸方向的两端中的至少一端形成第一成型部。

2.根据权利要求1所述的成型装置，其特征在于，所述第一成型部呈弧面状。

3.根据权利要求1所述的成型装置，其特征在于，所述定位头(20)还包括连接段(24)，所述连接段(24)连接在所述第一基座(10)的端面与所述第一定位板(21)和所述第二定位板(22)之间。

4.根据权利要求1所述的成型装置，其特征在于，所述第一定位板(21)和所述第二定位板(22)的沿所述通槽(23)的延伸方向的两端均具有所述第一成型部。

5.根据权利要求1所述的成型装置，其特征在于，所述第一基座(10)呈棱柱状。

6.根据权利要求1所述的成型装置，其特征在于，所述成型装置还包括曲线成型装置，所述成型装置包括第二基座(30)和成型头(40)，所述成型头(40)设置在所述第二基座(30)上，所述成型头(40)具有第二成型部(41)，所述第二成型部(41)具有与所述待加工工件配合的成型凹槽(411)。

7.根据权利要求6所述的成型装置，其特征在于，所述曲线成型装置还包括避让段(50)，所述避让段(50)设置在所述第二基座(30)与所述成型头(40)之间，所述避让段(50)具有第一切面(51)，所述第一切面(51)与所述第二成型部(41)连接，所述第一切面(51)形成避让部。

8.根据权利要求6所述的成型装置，其特征在于，所述成型凹槽(411)包括相连接的直槽段和弧槽段。

9.根据权利要求7所述的成型装置，其特征在于，所述避让段(50)还具有第二切面(52)，所述第二切面(52)设置在所述第一切面(51)和所述第二成型部(41)之间。

10.根据权利要求9所述的成型装置，其特征在于，所述第二切面(52)呈弧状。