專利名稱：腰鼓型彈簧的卷制工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種巻制彈簧的工藝方法，尤其是指一種能提高彈簧質(zhì)量的腰鼓 型彈簧的巻制工藝。
背景技術(shù)：
一般用于汽車后橋中的彈簧都是采用巻制成圓柱型的彈簧，這種圓柱型的彈 簧的產(chǎn)品由于線徑一樣，本身較重，體積也大，用于汽車后橋中，后座乘客的舒適 感也受到影響。因此，目前業(yè)內(nèi)有采用線徑(截面)、外徑、剛度、節(jié)距都能改變 的并能減輕彈簧產(chǎn)品本身重量的腰鼓型彈簧。腰鼓型彈簧的巻制成型采用的工藝有熱巻工藝及冷巻工藝。一般，熱巻工藝分兩種， 一種就是一端帶有小圈的，直接一次巻制成型成半腰鼓型的彈簧；第二種是兩端都有小圏，在一次成型的基礎(chǔ)上采用豬尾成型機(jī)兩次 巻制，但該種巻制方式受豬尾成型機(jī)的限制，最多只能旋轉(zhuǎn)2. 5圏，對于兩端過渡 圈都大于2. 5圈的彈簧而言是不適用的。對于該種兩端過渡圏都大于2.5的腰鼓彈簧，如果不是變截面的話可采用冷 巻工藝，如果是變截面的話，就只能采用熱巻的形式。因此，巻制兩端過渡圏都大 于2.5，且線徑(截面)、外徑、剛度、節(jié)距都能改變的腰鼓彈簧的熱巻工藝是業(yè) 內(nèi)急需研究的課題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決上迷問題，提供一種腰鼓型彈簧的巻制工藝，是一 種巻制工藝簡單、巻制質(zhì)量高、速度快，巻制的腰鼓型彈簧的兩端過渡圈都可以大 于2. 5,且線徑(截面)、外徑、剛度、節(jié)距都能改變的腰鼓彈簧的熱巻工藝。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種腰鼓型彈簧的巻制工藝，是熱巻制成型的 加工工藝，其特征在于包括以下幾個(gè)流程第一流程棒料車削，將成捆的坯料通過車削的方式剝成多根從兩端起變線 徑的棒料，即從兩端起線徑從小逐步變大的棒料；第二流程棒料加熱，用加熱爐對上述經(jīng)車削后線徑不同的每根棒料進(jìn)行加 熱處理；第三流程熱巻成腰鼓型彈簧，對上述經(jīng)加熱后的每根棒料通過下列三個(gè)步 驟的熱成型工藝進(jìn)行加工第1步驟，先在第一臺巻簧機(jī)上將被巻制的棒料從一端開始將整段 棒料的一部分巻制數(shù)圏成半腰鼓型的彈簧，利用機(jī)械手進(jìn)行抽芯；第2步驟，再用機(jī)械手把上述被巻制的該根棒料的另一端放到第二 臺巻簧機(jī)上將剩下的尚未巻制的棒料巻制數(shù)圈成另 一半腰鼓型的彈簧， 此時(shí)，棒料兩頭已分別形成半腰鼓型彈簧，中間留置一段未巻制的直線 段，該直線段的長度是下步?jīng)_壓成為彈簧圈的內(nèi)徑的弧長；第3步驟，最后將上述在兩頭形成的半腰鼓型的彈簧中間留置一段 未巻制的直線段的半成品腰鼓型彈簧進(jìn)行抽芯，中間剩余的直線段部分 用沖床沖壓成直徑最大的圈型后成為兩端為錐形，中間部分最大，兩端 起變線徑的腰鼓型彈簧； 第四流程彈簧淬火和回火，對上述熱巻制成的腰鼓型彈簧在淬火池中進(jìn)行 淬火表面處理，然后放入回火爐中進(jìn)行回火，而成為所需的腰鼓型彈簧成品。所述從兩端起變線徑的棒料是指從兩端起線徑從小逐步變大，中間為最大 的棒料。所述的加熱爐對棒料加熱時(shí)對每根棒料的各不同線徑段采用不同的加熱 溫度，對線徑小的部分加熱溫度高，對線徑大的部分加熱溫度低。所述沖床的上沖模的形狀采用帶有凸弧的沖頭，沖頭凸弧的弧長與形狀與 所述剩余的直線段部分要巻制成的彈簧最大圈的內(nèi)周完全貼合。所述沖床的下沖模的形狀采用帶有凹槽的底座，底座凹槽的槽長與形狀與 所述剩余的直線段部分要巻制成的彈簧最大圈的外周完全貼合。本發(fā)明的效果本發(fā)明的腰鼓型彈簧的巻制工藝巻簡單、巻制質(zhì)量高，巻制的腰鼓型彈簧的 兩端過渡圏都可以大于2.5，且線徑(截面)、外徑、剛度、節(jié)距都能改變，彈簧產(chǎn)品的節(jié)距和形狀穩(wěn)定，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，使用本發(fā)明工藝制作的腰鼓型 彈簧用于汽車后橋中，與以往的圓柱型彈簧相比，既兼顧了車輛的操控性，又可以提高后座乘客的舒適性，其次對減輕整車的重量以及增大汽車后備箱的有效空間也 起到了不可忽略的作用。為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對本 發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1為本發(fā)明的腰鼓型彈簧的巻制工藝的流程示意圖。圖2為采用本發(fā)明的工藝制成的腰鼓型彈簧的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例的附圖，對本發(fā)明的腰鼓型彈簧的巻制工藝的實(shí)施方式進(jìn)行 詳細(xì)i兌明。圖1為本發(fā)明的腰鼓型彈簧的巻制工藝的流程示意圖。本發(fā)明的腰鼓型彈簧的熱巻制成型加工工藝分成以下幾個(gè)流程。第一流程棒料車削將成捆的坯料通過車削的方式剝成多根從兩端起變線徑的棒料，即從兩端起 線徑從小逐步變大，中間為最大的棒料，每根棒料是每根腰鼓型彈簧的坯料。 第二流程棒料加熱用加熱爐對上述經(jīng)車削后線徑不同的每根棒料進(jìn)行加熱處理，由于車削后的 每根棒料本身的線徑粗細(xì)不一 ，因此對每根棒料的各不同線徑段必須采用不同的加 熱溫度，這由于在后續(xù)的巻制過程中，通過一段時(shí)間的巻制后，導(dǎo)致料細(xì)的部分不 能以足夠高的溫度進(jìn)入淬火池淬火(后面將要說明的淬火工藝)，從而產(chǎn)生硬度不 均的情況，為此，本實(shí)施例選用熱巻中頻爐或電阻爐加熱，現(xiàn)有的熱巻中頻爐或電 阻爐可以自動對一根棒料的不同的線徑段進(jìn)行不同溫度的加熱，對線徑小的部分加 熱溫度高，對線徑大的部分加熱溫度低，以使一根棒料的不同的線徑段在后道的巻 制及淬火工序中能均勻巻制以及均勻淬火。第三流程熱巻成腰鼓型彈簧對上述經(jīng)加熱后的每根棒料通過三個(gè)步驟的熱成型工藝進(jìn)行加工第1步驟，先在第一臺巻簧機(jī)上將被巻制的棒料從一端開始將整段棒料的一 部分巻制數(shù)圏成半腰鼓型的彈簧，利用機(jī)械手進(jìn)行抽芯。第2步驟，用機(jī)械手把上述被巻制的該根棒料的另一端放到第二臺巻簧機(jī)上 將剩下的尚未巻制的棒料也巻制數(shù)圈成另一半腰鼓型的彈簧，此時(shí)，該根棒料的兩 頭已分別按設(shè)計(jì)的巻制圈數(shù)形成半腰鼓型彈簧，在兩頭形成的半腰鼓型的彈簧中間 留置一段未巻制的直線段，該直線段的長度應(yīng)該是下步?jīng)_壓成為彈簧圏的內(nèi)徑的弧 長， 一般是指兩頭形成的半腰鼓型的彈簧中直徑最大一圏彈簧圈的周長，該直線部 分繞成的圏數(shù)和兩端之前巻制兩個(gè)半腰鼓型的的圈數(shù)之和應(yīng)為彈簧的總?cè)?shù)。上述第 一 臺巻簧機(jī)上巻制的棒料長度以及第二臺巻簧機(jī)上巻制的棒料長度根 據(jù)不同的需要而定，即兩頭形成的半腰鼓型的彈簧可以是對稱的，也可以是不對稱 的。上述第一臺巻簧機(jī)以及第二臺巻簧機(jī)可以是帶有芯棒的數(shù)控巻簧機(jī)，也可以 是靠模和芯棒相組合的巻簧機(jī)。例，上述第一臺巻簧機(jī)采用的是帶有芯棒的數(shù)控巻 簧機(jī)，而第二臺巻簧機(jī)采用靠模和芯棒相組合的巻簧機(jī)。也可以是第一臺巻簧機(jī)采 用靠模和芯棒相組合的巻簧機(jī)，而第二臺巻簧機(jī)采用是帶有芯棒的數(shù)控巻簧機(jī)。也 可以兩臺巻簧機(jī)同時(shí)使用帶有芯棒的數(shù)控巻簧機(jī)或同時(shí)使用靠模和芯棒相組合的 巻簧機(jī)。第3步驟，最后將上述在兩頭形成的半腰鼓型的彈簧中間留置一段未巻制的 直線段的半成品腰鼓型彈簧利用機(jī)械手進(jìn)行抽芯，使半成品腰鼓型彈簧脫離第 一 臺 錐形巻簧機(jī)及第二臺錐形巻簧機(jī)，中間剩余的直線段部分用沖床沖壓成直徑最大的 圈型后成為如圖2所示的彈簧圈是兩端為錐形，中間部分最大，彈簧線徑是兩端起 變線徑(從小逐步變大)的腰鼓型彈簧。上述三段成型為腰鼓型彈簧容易出現(xiàn)多處拐點(diǎn)，或者形成壓痕，因此沖床 的上下沖模的形狀及長度很重要，沖床的上沖模采用帶有凸弧的沖頭，沖床的下沖模采用帶有凹槽的底座。沖頭凸弧的弧長與形狀與剩余的直線段部分應(yīng)完全貼合，即沖頭凸弧的弧 長與形狀與剩佘的直線段部分要巻制成的彈簧最大圖的內(nèi)周完全貼合，如果不完全貼合，會使彈簧的節(jié)距不均，甚至產(chǎn)生多處拐點(diǎn)，留下較深的壓痕。同樣， 底座上的凹槽的槽長與形狀與剩余的直線段部分應(yīng)完全貼合，即底座凹槽的槽 長與形狀與剩余的直線段部分要巻制成的彈簧最大圈的外周完全貼合，如果不完全貼合，也會使彈簧的節(jié)距不均，甚至產(chǎn)生多處拐點(diǎn)，留下較深的壓痕。第四流程彈簧淬火和回火最后是根據(jù)不同的要求對上述熱巻制成的腰鼓型彈簧在淬火池中進(jìn)行淬火表 面處理，然后放入回火爐中進(jìn)行回火，而成為所需的腰鼓型彈簧成品。巻制的腰鼓 型彈簧成品兩端過渡圖都可以大于2. 5 (也可以小于2. 5)，且線徑、外徑、剛度、 節(jié)距都能改變。本發(fā)明中為進(jìn)一步改善彈簧成品硬度不均的問題，取消了巻制設(shè)備的延遲時(shí) 間，有效提高了巻制速度，全過程從原先的60秒加快到現(xiàn)在的45秒，如果從第一 流程中將成捆的坯料通過車削后的一根根彈簧坯料經(jīng)過上述第二到第四流程是流 水作業(yè)的話，平均每件占時(shí)只需30秒。全程的數(shù)控加工，使得腰鼓型彈簧成品的節(jié)距和形狀都趨于穩(wěn)定。 本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā) 明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述 實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種腰鼓型彈簧的卷制工藝，是熱卷制成型的加工工藝，其特征在于包括以下幾個(gè)流程第一流程棒料車削，將成捆的坯料通過車削的方式剝成多根從兩端起變線徑的棒料，即從兩端起線徑從小逐步變大的棒料；第二流程棒料加熱，用加熱爐對上述經(jīng)車削后線徑不同的每根棒料進(jìn)行加熱處理；第三流程熱卷成腰鼓型彈簧，對上述經(jīng)加熱后的每根棒料通過下列三個(gè)步驟的熱成型工藝進(jìn)行加工第1步驟，先在第一臺卷簧機(jī)上將被卷制的棒料從一端開始將整段棒料的一部分卷制數(shù)圈成半腰鼓型的彈簧，利用機(jī)械手進(jìn)行抽芯；第2步驟，再用機(jī)械手把上述被卷制的該根棒料的另一端放到第二臺卷簧機(jī)上將剩下的尚未卷制的棒料卷制數(shù)圈成另一半腰鼓型的彈簧，此時(shí)，棒料兩頭已分別形成半腰鼓型彈簧，中間留置一段未卷制的直線段，該直線段的長度是下步?jīng)_壓成為彈簧圈的內(nèi)徑的弧長；第3步驟，最后將上述在兩頭形成的半腰鼓型的彈簧中間留置一段未卷制的直線段的半成品腰鼓型彈簧進(jìn)行抽芯，中間剩余的直線段部分用沖床沖壓成直徑最大的圈型后成為兩端為錐形，中間部分最大，兩端起變線徑的腰鼓型彈簧；第四流程彈簧淬火和回火，對上述熱卷制成的腰鼓型彈簧在淬火池中進(jìn)行淬火表面處理，然后放入回火爐中進(jìn)行回火，而成為所需的腰鼓型彈簧成品。
2、 如權(quán)利要求1所示的腰鼓型彈簧的巻制工藝，其特征在于 所述從兩端起變線徑的棒料是指從兩端起線徑從小逐步變大，中間為最大的棒料。
3、 如權(quán)利要求1所示的腰鼓型彈簧的巻制工藝，其特征在于所述的加熱爐對棒料加熱時(shí)對每根棒料的各不同線徑段采用不同的加熱溫度，對線徑小的部分加熱溫度高，對線徑大的部分加熱溫度低。
4、 如權(quán)利要求1所示的腰鼓型彈簧的巻制工藝，其特征在于 所述沖床的上沖模的形狀采用帶有凸弧的沖頭，沖頭凸弧的弧長與形狀與所述剩余的直線段部分要巻制成的彈簧最大圏的內(nèi)周完全貼合。
5、 如權(quán)利要求1所示的腰鼓型彈簧的巻制工藝，其特征在于 所迷沖床的下沖模的形狀采用帶有凹槽的底座，底座凹槽的槽長與形狀與所述剩余的直線段部分要巻制成的彈簧最大圈的外周完全貼合。
全文摘要
腰鼓型彈簧的卷制工藝，是一種熱卷制成型工藝，包括第一流程將坯料車削成多根從兩端起變線徑的棒料；第二流程將車削后的棒料進(jìn)行加熱；第三流程用三個(gè)步驟將加熱后的棒料熱卷成腰鼓型彈簧在第一臺卷簧機(jī)上將棒料從端開始的一部分卷制成半腰鼓型彈簧，在第二臺卷簧機(jī)上將棒料另一端開始卷制與其對稱的另一半腰鼓型的彈簧，中間留出一段直線部分，將該直線段部分沖壓成預(yù)定外徑后成為腰鼓型彈簧；第四流程對熱卷制成的腰鼓型彈簧在進(jìn)行淬火和回火處理，成為腰鼓型彈簧成品。本發(fā)明卷制工藝簡單、卷制質(zhì)量高、速度快，卷制的腰鼓型彈簧的兩端過渡圈都可以大于2.5，且線徑、外徑、剛度、節(jié)距都能改變。
文檔編號B21F3/00GK101269396SQ20071003830
公開日2008年9月24日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者梁彥敏 申請人:上海汽車股份有限公司中國彈簧廠