板簧卷耳成型设备及成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种板簧卷耳成型设备及成型工艺，板簧卷耳成型工艺系采用高压压缩空气灌入高压平推气缸，使高压平推气缸内的活塞超快速移动，气缸活塞杆连接滑动基座，在滑动基座上由紧定机构中的插杆插入板簧条的中心孔定位，并由压板有效夹持，使板簧条的活动速率与活塞杆同步。在板簧前方设置的成型模具的内腔为卷耳形状，当高压平推气缸在充气后活塞杆推动滑动基座快速向前冲击，使板簧条的前端同步快速向前冲入成型模具的卷槽中，完成卷耳成型。本发明专利技术板簧卷耳成型设备为板簧的一次性卷耳成型提供了可能。本发明专利技术板簧卷耳成型工艺的工艺步骤简化，使用的作业机具少，设备占地面积小，操作用工省，生产效率高，加工成本低。

【技术实现步骤摘要】
板簧卷耳成型设备及成型工艺
本专利技术涉及一种汽车部件的加工成型方法及设备，具体地说是一种板簧卷耳成型设备及成型工艺。
技术介绍
随着我国经济发展，汽车生产数量大幅上升，其中载重车、挂车、皮卡车、小拖车、三轮机动车等已达到年产八百万辆以上，总生产量每年至少在两千万辆以上。因此，汽车板簧的市场需求量巨大。汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件，一般是由若干片不等长的合金弹簧钢组合成一组近似于等强度的弹簧梁。汽车板簧的主要功能是作为汽车悬架系统的弹性元件，此外，多片弹簧的片间摩擦又起到一定的阻尼作用，多数汽车板簧是通过卷耳和支座悬挂于车架底盘上。汽车板簧使用目的在于机动车辆承载重物时，遇到路面不平整或振动、刹车产生重力加速度时，需要以板簧变形来吸收此力量，所以一般使用材料皆为弹簧钢。弹簧钢钢种，为长期保持弹性，其耐疲劳性能愈发重要，所以钢种多以高含碳量（用以增加硬度）。另含Mn、Si、V、Cr等各种不同元素经热处理后，得到最佳抗疲劳、抗腐蚀、抗应力变形和晶间破坏等。在生产过程中，汽车板簧的上部第一片板簧的两端需要卷耳成型，传统的板簧卷耳成型是采取分步加工的方式进行的，具体生产工序是：①断料，②冲中心孔，③端部加热至1100℃，④在卷耳机具中卷半耳，⑤在操作台上冲斜角及多余材料，⑥在卷耳机具中卷全耳，⑦校正内外圆，⑧成型完成。当板簧一端的卷耳加工完成之后，再重复上述操作步骤，对板簧的另一端进行卷耳成型操作。这种卷耳成型工艺存在的缺点是，各步骤的动作缓慢，且需要移动操作，占用人工多，生产效率低下，生产成本偏高；另外，这种加工工艺的设备投资额大，占地面积大，致使产品的竞争力较差。
技术实现思路
本专利技术的目的之一就是提供一种板簧卷耳成型设备，以解决传统卷耳机具不能一次卷耳成型的问题。本专利技术的目的之二就是提供一种板簧卷耳成型工艺，以解决传统卷耳工艺存在的操作步骤多和工效低、耗能大的问题。本专利技术的目的之一是这样实现的：一种板簧卷耳成型设备，包括：一机架，用于承载各工作部件；一平板台面，固定在所述机架上，作为工作台面；一高压平推气缸，设置在所述平板台面上；一高压储气罐，通过连通管路与所述高压平推气缸相接，为所述高压平推气缸提供工作气源；一电磁阀，设置在与所述高压平推气缸相接的连通管路上，控制连通管路的通断；一滑槽导轨，固定在所述平板台面上；一滑动基座，设置在所述平板台面上，其一端与所述高压平推气缸的活塞杆相接，以受控沿所述滑槽导轨移动；一紧定机构，设置在所述滑动基座上，用以对放置到所述滑动基座上的板簧条进行定位和紧固；以及一成型模具，设置在所述平板台面的上，在模具本体中设有卷槽，所述卷槽的内腔为欲加工之板簧的卷耳形状，所述卷槽的槽口面向所述滑动基座。所述卷槽的槽口下沿的高度略低于所述滑动基座的顶面高度。所述紧定机构为上夹持气缸，在所述上夹持气缸的活塞杆上接有压板，在所述压板上设有可插入板簧中心孔以对板簧定位的插杆。本专利技术的目的之二是这样实现的：一种板簧卷耳成型工艺，板簧卷耳成型在单一成型模具内一次完成，无需移动板簧材料。利用气压差使气缸活塞杆瞬间产生极高速运动，经由滑动基座与紧定机构组成的夹持装置，使板簧条也以极高速进入成型模具的卷槽内连续自动弯曲，最终完成卷耳形状。高速运动的板簧条进入成型模具成型后，利用卷耳形状校正装置，以内径尺码杆挤入，用以校正卷耳的形状（包括内圆、外圆、同心度、正直度等）。板簧条以冷作方法将端边切成斜口面，用砂轮切割侧立放置板簧材料，产生斜角。本专利技术板簧卷耳的具体成型工艺包括以下步骤：a、在弹簧钢板条上冲出中心孔；b、以所冲出的中心孔为中心，按板簧的设计下料长度，在弹簧钢板条上斜切断料，形成两个端部均为平端斜口的板簧条；c、将所述板簧条的两个端部均加热至1100℃；d、将所述板簧条以端部斜口向上的方式放置在卷耳成型设备的滑动基座上，并通过紧定机构将所述板簧条定位和紧固在滑动基座上；e、启动高压平推气缸动作，推动滑动基座，使板簧条的前端部以不小于30米/秒的速度冲进成型模具的卷槽槽口，并在卷槽中连续自动弯曲，形成卷耳形状；f、松开紧定机构，从成型模具的卷槽中侧向退出板簧条的卷耳，再由高压平推气缸带动滑动基座退回原位；g、重复步骤d—f，对所述板簧条的另一端进行卷耳成型，即成两端带卷耳的板簧。本专利技术还包括以下步骤：h、利用卷耳形状校正装置，对板簧两端的卷耳的形状分别进行校正，包括卷耳的内圆、外圆、同心度和正直度等。本专利技术的设计原理说明：1.汽车板簧的使用目的在于机动车辆承载重物时，遇到路面不平整或振动以及在刹车产生重力加速度时，需要以板簧变形来吸收此力量，所以一般使用材料皆为弹簧钢。2.弹簧钢的钢种，为长期保持弹性，其耐疲劳性能愈发重要，所以钢种多以高含碳量，用以增加硬度。另外，含Mn、Si、V、Cr等各种不同元素的弹簧钢经热处理后，可以得到最佳抗疲劳、抗腐蚀、抗应力变形和抗晶间破坏等特性。3.弹簧钢因含有高量合金元素，无论冷、热加工都极易产生加工硬化。4.本专利技术板簧成型工艺为连续折弯卷圆成型，将会受到巨大的加工硬化，即越卷曲所需的力量就越大。为了克服这一困难，经研究采取类爆炸（即超高速）的方式快速移动板簧条直接进入卷耳成型模具，在其卷圆速度超过加工应力的传播速度时，就可轻松完成卷圆成型工作。5.为使得板簧条能够产生超高速移动，使用高压空气压缩机，以产生40kg/cm2的压力，再设计一个超高压空气储气罐，该储气罐可采用12支高压钢瓶相互连通组成，每支高压钢瓶可承受40kg/cm2以上的压力，容积为50公升，可装入600公升、40kg/cm2的高压气体。经过连通管路和电磁阀连接至高压平推气缸，当电磁阀接通时，高压空气向高压平推气缸灌入。拟采用20cm直径、行程为40cm的气缸，整体容积约为12.5公升。因高低压力差梯度极大，所以气缸内的活塞杆急速向低压方向移动。设计时应考虑高压储气槽的体积与容量极大于高压平推气缸的体积与容量，这样，当二者连通时，高压平推气缸内的压力几乎与高压储气槽的压力相等，由此使得高压平推气缸可以得到极大的力量。气缸活塞杆的推力F=P×A；其中，P为高压储气槽的压力（kg/㎝2），A为活塞面积。6.当有此力量与速度后，将活塞杆连接到滑动基座上。在滑动基座上设置有紧定机构，紧定机构中有插杆可在在紧固板簧条的同时插入板簧条的中心孔中予以定位。当高压平推气缸的活塞杆快速移动时，将推力完全传导至板簧条上，可视为板簧条的速度和力量与活塞运动完全同步。7.在板簧条移动前方的平板台面上设置有成型模具，在成型模具的本体中制有卷槽，卷槽内腔即为板簧卷曲完成之后的卷耳形状，制作卷槽时应考虑板簧条的材料宽度和厚度、卷耳的外径尺寸、内径尺寸、正圆度和偏斜率等参数。端部加热至1100℃的板簧条在气缸活塞杆的快速推动下，在成型模具的卷槽中一次成型完毕。8.成型完成后，松开紧定机构，将板簧卷耳从侧向退出成型模具的卷槽，滑动基座退回起始点，板簧一端的卷耳成型操作完成。本专利技术板簧卷耳成型设备为板簧的一次性卷耳成型提供了可能。本专利技术板簧卷耳成型工艺的工艺步骤简化，使用的作业机具少，设备占地面积小，操作用工省，生产效率高，加工成本低。另外，在板簧条的下料过程中，冲中心孔和砂轮机斜切断料的下料方式几乎完全可做到不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板簧卷耳成型设备，其特征是，包括：一机架，用于承载各工作部件；一平板台面，固定在所述机架上，作为工作台面；一高压平推气缸，设置在所述平板台面上；一高压储气罐，通过连通管路与所述高压平推气缸相接，为所述高压平推气缸提供工作气源；一电磁阀，设置在与所述高压平推气缸相接的连通管路上，控制连通管路的通断；一滑槽导轨，固定在所述平板台面上；一滑动基座，设置在所述平板台面上，其一端与所述高压平推气缸的活塞杆相接，以受控沿所述滑槽导轨移动；一紧定机构，设置在所述滑动基座上，用以对放置到所述滑动基座上的板簧条进行定位和紧固；以及一成型模具，设置在所述平板台面的上，在模具本体中设有卷槽，所述卷槽的内腔为欲加工之板簧的卷耳形状，所述卷槽的槽口面向所述滑动基座。

【技术特征摘要】
1.一种板簧卷耳成型设备，其特征是，包括：一机架，用于承载各工作部件；一平板台面，固定在所述机架上，作为工作台面；一高压平推气缸，设置在所述平板台面上；一高压储气罐，通过连通管路与所述高压平推气缸相接，为所述高压平推气缸提供工作气源；一电磁阀，设置在与所述高压平推气缸相接的连通管路上，控制连通管路的通断；一滑槽导轨，固定在所述平板台面上；一滑动基座，设置在所述平板台面上，其一端与所述高压平推气缸的活塞杆相接，以受控沿所述滑槽导轨移动；一紧定机构，设置在所述滑动基座上，用以对放置到所述滑动基座上的板簧条进行定位和紧固；以及一成型模具，设置在所述平板台面的上，在模具本体中设有卷槽，所述卷槽的内腔为欲加工之板簧的卷耳形状，所述卷槽的槽口面向所述滑动基座。2.根据权利要求1所述的板簧卷耳成型设备，其特征是，所述卷槽的槽口下沿的高度略低于所述滑动基座的顶面高度。3.根据权利要求1所述的板簧卷耳成型设备，其特征是，所述紧定机构为上夹持气缸，在所述上夹持气缸的活塞杆上接有压板，在所述压板上设有可插入板簧中心孔以对板簧定位的插杆。4.一种板簧卷耳成型工艺，其特征是，包括以下步骤：a、在...

【专利技术属性】
技术研发人员：田壁斌，
申请(专利权)人：河北明迈特贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13