[发明专利]制造线性弹簧的方法和设备

说明书

本发明涉及一种制造线性弹簧的方法，它用同时向一根主轴的中心线方向推进两个或者更多的所需要的垂直于或者基本上垂直于该主轴的中心线的成形工具，并且使它们顶住从上述主轴的顶端部分送进来的一根线材上，同时使三个或者更多的沿围绕着用于导引上述线性材料的导向器的中心线径向布置的成形工具绕着上述主轴的中心线转过一个所需要的角度。本发明还涉及适用于实施这种方法的设备。

线性弹簧可分为各种不同类型的螺旋弹簧，例如压缩螺旋弹簧，拉伸螺旋弹簧，扭转螺旋弹簧等等，以及没有螺旋部分的线性弹簧。除了压缩线性弹簧之外，一般，这种线性螺旋弹簧都做成很复杂的形状，带有向不同方向的钩子和弯曲成各种不同角度的部分。近来，各种螺旋弹簧都必须在一个单独的线性弹簧成形设备上制造。

在公开的日本专利申请No.144542/1984“用于控制线性材料的弯曲和成形机械的成形工具的方法”，和No.2296/1994“弹簧成形方法和设备”中揭示了一种能够满足这种要求的常用的线性弹簧成形设备。

在公开的日本专利申请No.144542/1984中所揭示的设备涉及一种装置，这种装置中，两个或更多的围绕着一根主轴的中心布置在预定的径向位置上的成形工具，在与上述主轴的中心线成直角，或基本上成直角的方向上向前推进，并借助于由许多电动机驱动的凸轮的转动，使该成形工具撞在一根从上述主轴的顶端部分送进来的线材上。这些电动机的转速是可控的。各成形工具相对于上述主轴的位置是固定的。结果在有些情况下，即使上述线材已经向所要求的方向弯曲，也不可能使最适宜的成形工具从最适宜的方向向着上述主轴的中心线方向推进。因此，为了弯曲线材，就必须准备许多成形工具，这些成形工具具有各种不同的特殊的形状，用来从各个不同的方向将成形工具向上述主轴的中心线方向推进，而这个方向并不在弯曲该线材的最佳方向上。还有，即使准备了各种各样特殊形状的成形工具，在有些情况下，还是不可能使线材向所要求的方向弯曲。因此，这种现有的方法存在着这样的问题。

另一方面，在上述日本专利申请No.2296/1994上所公开的设备也涉及一种装置，在这种装置中，布置在正对着主轴的中心线的延长线一侧的单独一个成形工具绕着上述主轴的中心线旋转，并且压住从主轴的顶端部分送进来的线材，以形成线性弹簧。由于整个成形过程是由单独一个成形工具来实现的，所以在成形具有长的圆弧半径的较大的线圈部分时，不存在问题。但是，如果在弯曲成形工步中，钩子部分的圆弧半径短，象图19所示的那样，则必须采用在上述主轴的顶端部分的线材出口处的一条边缘。因此，为了不在线材上产生缺陷，线材必须在成形工具向着主轴的顶尖部分方向前进时，并且已经与线材接触，并借助于增大和减少送进量而成一弯曲的角度时，定时地，或者在一定的时间里仔细地送进。因此，就必须使弯曲时弧形的半径保持在线材直径的二到三倍以上。此外，还必须实行这样的弯曲成形法。在许多情况下，不仅弯曲角度的精密度低下，而且还必须把生产速度降到很低的水平。此外，成形时，如果线材已经弯曲，并且已经沿着主轴的边缘形成了很短的弧形半径时，在线材上所施加的压力增大了。因此，就不可能避免由于主轴和边缘之间的接触所引起的摩擦而在线材上造成缺陷。结果，这种现有的装置在产品质量上始终存在着严重的问题。同时，从质量要求的观点出发，还存在着不可能成形弧形半径很短的弯曲部分这一致命的缺点。

同时，在上述日本专利申请No.2296/1994上所公开的设备，只能成形基本上呈半圆形的形状，这种形状缺少如图20所示的，在成形螺旋状部分时，与主轴的顶端上部的一半相当的那一部分，而不可能形成一种高密度卷绕的螺旋状部分。在线材出口处的周边部分必须呈厚度很薄的构造。因此，除了极细的线材之外，不但必须避免主轴在该方向成形时损坏的危险，在有些情况下，还不可能根据已经制成的产品的形状，在成形工序之后切断线材。由于以上这些原因，在有些情况下不得不放弃这种成形方法。因此，这种现有的装置是存在着很多缺点的。

这种结构在使成形工具绕着主轴的中心线转动使线材弯曲时，还存在着下列致命的缺点。如上所述，由于成形工具是设置在主轴中心线的延长线一侧的，所以就不可能安装许多成形工具。因此，当线材向某一个要求的方向弯曲时，就不能使用许多适合于这种弯曲的成形工具。由于对于能适应的形状有限制，所以它不能完成各种不同形状的线性弹簧的成形。