圖5 自動(dòng)卷簧機(jī)工作原理
a)單頂桿卷簧機(jī) b)雙頂桿卷簧機(jī)
1一導(dǎo)向板 2一心軸 3一頂桿 4一切刀 5一節(jié)距塊
如圖5所示，當(dāng)彈簧材料經(jīng)過校直機(jī)構(gòu)(圖6)和送料機(jī)構(gòu)(圖7)，碰上頂桿前端的槽子時(shí)，迫使彈簧材料彎曲變形，彈簧圈是由材料頂住的三個(gè)摩擦點(diǎn)而卷繞成形的。對于單頂桿自動(dòng)卷簧機(jī)(圖5a)，這三個(gè)摩擦點(diǎn)分別是彈簧材料與導(dǎo)向板1、心軸2以及頂桿(即俗稱卷簧銷)3的切點(diǎn)；對于雙頂桿卷簧機(jī)(圖5b)，這三個(gè)摩擦點(diǎn)分別是彈簧材料與導(dǎo)向板1、兩個(gè)頂桿3接觸的切點(diǎn)。在彈簧材料彎曲成簧圈的過程中，金屬絲接觸到節(jié)距塊5的斜面。由于自動(dòng)卷簧機(jī)的變距機(jī)構(gòu)使節(jié)距塊沿著彈簧卷繞成形的軸線方向移動(dòng)，所以能制成螺旋壓縮彈簧的節(jié)距。卷制螺旋壓縮彈簧并頭(支承圈)或螺旋拉伸彈簧時(shí)，節(jié)距塊退向后面，卷簧時(shí)，后一圈簧圈靠著已卷好的前一卷而成形。當(dāng)一只彈簧卷制好后，送料機(jī)構(gòu)停止送料，切刀控制機(jī)構(gòu)迫使切刀4將彈簧切斷。如此往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)就實(shí)現(xiàn)了彈簧的自動(dòng)成形。
圖6 校直機(jī)構(gòu)
1一鋼絲導(dǎo)套 2、3一校正滾輪 4一調(diào)整手輪 5一壓緊螺栓 6一出料孔
圖7 送料機(jī)構(gòu)
l一滑動(dòng)軸承座 2一壓緊螺栓 3一彈簧片
4一滾輪軸 5一滾輪 6一導(dǎo)板
頂桿在彈簧直徑變更機(jī)構(gòu)(圖8)的控制下，可以前后運(yùn)動(dòng)，以調(diào)整彈簧的直徑或卷制變徑螺旋彈簧。
圖8 自動(dòng)卷簧機(jī)變徑機(jī)構(gòu)
a)單頂桿卷簧機(jī)的變徑機(jī)構(gòu) b)雙頂桿卷簧機(jī)的變徑機(jī)構(gòu)
當(dāng)卷制圓柱螺旋彈簧時(shí)，因?yàn)橹睆經(jīng)]有變化，不需要變徑凸輪，只需在試卷時(shí)，用手調(diào)整有關(guān)手柄，讓頂桿固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?
當(dāng)卷制變徑螺旋彈簧時(shí)，必須有相應(yīng)的變徑凸輪。隨著彈簧材料的不斷卷成簧圈，變徑凸輪也相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，以控制頂桿作適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)，卷制出所要求的變徑螺旋彈簧。
卷簧機(jī)的變距機(jī)構(gòu)是由變距凸輪驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)要卷制變節(jié)距(俗稱不等節(jié)距)的螺旋壓縮彈簧或其他螺旋彈簧時(shí)，需用變距凸輪。圖9是自動(dòng)卷簧機(jī)變距機(jī)構(gòu)。在變距凸輪2的作用下，通過一套擺桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)節(jié)距塊3前后運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)卷制變節(jié)距的彈簧。
圖9 自動(dòng)卷簧機(jī)變距機(jī)構(gòu)
l一杠桿臂調(diào)節(jié)螺桿 2一變距凸輪 s一節(jié)距塊
從上述卷簧機(jī)的卷簧工作原理可以看出：單頂桿自動(dòng)卷簧機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是僅需調(diào)整一根頂桿，因此在調(diào)換彈簧品種時(shí)所費(fèi)的機(jī)床調(diào)整時(shí)間少，并且能卷制較高初應(yīng)力的螺旋拉伸彈簧，在左右旋彈簧調(diào)換時(shí)更顯得方便；雙頂桿自動(dòng)卷簧機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是心軸不再成為成形簧圈的一個(gè)摩擦點(diǎn)，只是起到下料心軸的作用，所以在生產(chǎn)不同直徑的彈簧時(shí)，不必頻繁調(diào)換心軸。另外，雙頂桿卷簧機(jī)三個(gè)摩擦點(diǎn)對應(yīng)的圓心角也比單頂桿的大，因此，卷旋繞比較大的彈簧時(shí)較為方便、穩(wěn)定。但雙頂桿自動(dòng)卷簧機(jī)在左右旋彈簧調(diào)換時(shí)都很麻煩，需要改裝整個(gè)頂桿調(diào)節(jié)組件。
影響卷簧質(zhì)量的因素是多方面的，例如彈簧材料的抗拉強(qiáng)度、伸長率、彈性模量、屈強(qiáng)比、材料的尺寸精度等級和表面狀況，機(jī)床設(shè)備的精度、輔助工具與金屬絲接觸部分的摩擦狀況、送料長度的精確度以及卷繞速度和操作者的技術(shù)水平等。因?yàn)檫@些因素與自動(dòng)卷簧機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況有關(guān)，因而，在使用自動(dòng)卷簧機(jī)卷簧時(shí)，需要對機(jī)床進(jìn)行精細(xì)的調(diào)整。具體調(diào)整方法可參考機(jī)床的說明書。
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