[发明专利]一种高性能弹射形弹簧弹性卷筒的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能弹簧的成形技术，特别是一种高性能弹射形弹簧弹性卷筒的成形技术。

背景技术

弹簧是利用材料的弹性作用制成的储能零件，功能上可用于减震,夹紧,储能和测量等。现有弹簧分类主要有压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、平面涡卷弹簧、固力特弹簧。广泛用于机械、电子、石油化工、航空航天等各领域。

现有传统弹簧在行程较大场合下有较大限制，行程较长情况下易失去其刚性，弹出精确度较差。弹性卷筒正适用于这种环境。克服了现有弹簧在行程上的局限性，解决某些特殊场合下需将载荷自驱动弹出至指定位置的情况，其外形成螺旋筒状，展开长度较长，展开可达6米以上，收拢后仅为带宽高度，各卷层自由状态下为等直径，层间具有较强的抱紧力，展开后性能相当于薄壁管。但其形状复杂，长度长，最小直径小等特点，在成形方法上存在较多难点。

发明内容

本发明要解决的关键技术问题是，解决传统弹簧的行程局限性问题，克服弹性卷筒成形工艺上的难点。采用从以一定角度布置的成形模具中拉出成形的方式对弹性卷筒进行成形。

本发明的技术方案为：

(1)将带厚0.01～2mm薄带上料至上料辊，以弹性卷筒螺旋角进行引带，上料轴与收料轴对料进行固定。

(2)调整成形压块与凹模间的间隙，控制拉出后弹性卷筒直径。进行拉出成形。为使卷筒达到稳定直径，应变强化以提高刚性的目的，进出带方式采用立式，进行多次反复拉出，拉出次数为1～5次。

(3)出料采用自驱动方式，弹性卷筒成形于收料轴后，可通过其自身弹性以自驱动轴旋转的方式出料。

(4)为使弹性达到更高的稳定性，在热处理设备中进行真空弹性时效处理，消除残余应力，稳定直径。首先进行脱脂，脱水处理，装夹后进行真空弹性时效处理。

(5)收卷后在成形机中再次成形，消除热处理所造成的形状改变。

(6)进行尾料去除，剪圆，打孔的操作，满足应用要求。

本发明成形模具为两块成一定角度的凸凹模贴靠而成，角度5～175度，两模具贴靠角部位置均为圆角，凸模圆角0～R20。凹模无圆角或取圆角保证两模具块无间隙贴合。弹性卷筒产品螺旋角由模具与带材垂直方向间夹角保证，夹角范围1～85度。弹性卷筒成形直径通过调整凸凹模间间隙保证，间隙为：薄带带厚～20mm。

本发明和现有技术相比所具有的有益效果在于：

(1)成形机成形方式简单，易操作，一次穿带后可进行多根卷筒连续生产加工。

(2)通过成形模具间间隙保证最终成形直径，避免了频繁更换模具，生产方便，节约了成本。

(3)通过热处理设备进行热处理，热处理后再次成形，保证了弹性卷筒产品的稳定性。

(4)成形过程包含弯曲与展平的操作，保证了成形直径的稳定性，在要求不高的情况下，可不经热处理输出产品。此时，以多次成形方式提高了产品刚性。

(5)弹性卷筒可以功能材料制得，以满足复杂多变的要求，如电信号传导等。

附图说明：

图1为目标产品弹性卷筒构件外形，

图2为成形机构模型图，

图3为成形原理图，

图4为加工设备布置流程图。

1.开卷机构2.换向机构3.带料4.导向机构5.成型机构6.导向机构7.换向机构8.收料机构9.控制台

具体实施方式

实施方式一：

1)备料：长度8米，宽度120mm，厚度0.15mm弹性材料带材。将带料固定于上料端，进行整齐，紧实。2)引带：打开模具，之间穿入带材，另一端固定于收料轴。3)合模：将模具调整至预设角75度，即弹性卷筒的螺旋角，闭合模具。4)拉料，拉料以0.2m/min的速度拉出至收料轴，成带卷状。5)出件，拉料完毕后，电机与收料轴脱离，弹性卷筒以自驱动方式驱动收料轴旋转，弹性卷筒成75度螺旋态延伸至6米。6)真空时效处理，航空汽油脱脂清洗,在烘箱中70℃烘烤10min,放入无水酒精中脱水清洗,清洗后放入烘箱中,再在70℃烘烤10min,放入夹具夹紧后真空炉进行真空弹性时效处理。7)再次成形，收料于上料轴，再次引带后拉出，以保证最终产品形状尺寸。8)进行去尾料、剪圆、打孔后续处理。

实施方式二：

1)备料：长度8米，宽度120mm，厚度0.15mm弹性材料带材。将带料固定于上料端，进行整齐，紧实。2)引带：打开模具，之间穿入带材，另一端固定于收料轴。3)合模：将模具调整至预设角60度，即弹性卷筒的螺旋角，闭合模具。4)拉料，拉料以0.2m/min的速度拉出至收料轴，成带卷状。为使产品形状与尺寸达到稳定状态，需将上料轴与收料轴作用调换，重复拉出1～5次。5)出件，拉料完毕后，电机与收料轴脱离，弹性卷筒以自驱动方式驱动收料轴旋转，弹性卷筒成60度螺旋态展开至6米。8)进行去尾料、剪圆、打孔后续处理。