УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКИ И ФОРМОВКИ КОНЦОВ ВИТЫХ ПРУЖИН Российский патент 2024 года по МПК B21F35/02 

Изобретение относится к металлообработке может быть использовано для изготовления пружин, а именно для гибки и формовки концов витых пружин.

Известно устройство для гибки и формовки концов витых пружин, содержащее закрепленное на столе пресса неподвижно основание, состоящее из прямоугольного ложа с отверстием для установки пружины, упора, боковых стопоров, поворотного стержня выполненного с прорезью для фиксации пружины, закрепленный на подвижной траверсе пресса цельный блок включающий лезвие для отгибки расположенное перпендикулярно к продольной оси пружины, гибочный участок и площадку для формовки (Патент CN 218693490U, кл. В21F 35/02, опубл. 24.03.2023).

Недостатком известного устройства является то, что для его функционирования необходимо прессовое оборудование. Кроме того, в связи с тем, что цельный блок закреплен на подвижной траверсе пресса, он движется только в направлении перпендикулярном продольной оси пружины, при этом на цельном блоке имеются сложные элементы. Эти элементы включают: лезвие для отгибки, которое работает при первоначальном соприкосновении с пружиной и необходимо для отделения отгибаемого витка пружины от других витков; гибочный участок, который работает при дальнейшем ходе пресса и отгибает пружину; площадка для формования которая необходима для фиксации положения отогнутого ушка и работает в самом конце хода пресса. При этом, необходимо отметить, что витые пружины работающие на растяжение могут отличаться плотной навивкой, т.е. каждый из витков пружины плотно прилегает к соседнему, в связи с чем, при осуществлении гибки и формовки концов пружины путем перемещения цельного блока лишь направлении перпендикулярном продольной оси пружины, при изготовлении партии пружин, приводит к невысокому качеству геометрических параметров отгибаемых ушек и деформации витков пружин.

Известно интегрированное устройство для гибки и формовки концов пружин содержащее такие закрепленные с силовыми приводными цилиндрами оборудования элементы как: разъёмное ложе для установки пружины; два лезвия для отгибки расположенные с противоположных сторон от пружины и перпендикулярно к продольной ее оси; расположенный на оси и соединённый с пружиной привода рычаг с формовочным U-образным профилем на конце (Патент CN 209578005U, кл. В21F 35/02, опубл. 05.11.2019).

Недостатком известного устройства является то, что для его функционирования необходимо специализированное оборудование с силовыми приводными цилиндрами. Кроме того, недостатком данного устройства является его сложность, требующая глубокой интеграции со специализированным оборудованием.

Наиболее близким изобретением по технической сущности к предлагаемому является устройство для гибки и формовки концов витых пружин, содержащее неподвижное основание, вертикальную стойку, закрепленное на вертикальной стойке горизонтально - кронштейн, на котором установлены зубчатое колесо с рукояткой на оси и подвижная рейка с расположенная перпендикулярно к продольной оси пружины, на подвижной рейке на оси расположенной перпендикулярно как к продольной оси пружины так и к продольной оси подвижной рейки, установлена двусторонняя призма с лезвием для отгибки на одной стороне призмы и формовочным лезвием на другой стороне, ложе для установки пружины выполнено разъемным, нижняя часть ложа выполнена в виде V-образной призмы и закреплена неподвижно на основании, а верхняя подвижная часть установлена на двух вертикальных стойках с разжимными пружинами выполнена W-образной и снабжена прижимом, на противоположной стороне от двусторонней призмы с лезвиями для отгибки в V-образную призму в паз в виде «ласточкин хвост» вставлен упор с профилем для формовки (Патент CN 111069483А, кл. В21F 45/20, опубл. 28.04.2020).

Преимуществом устройства является наличие оси расположенной перпендикулярно как к продольной оси пружины, так и к продольной оси подвижной рейки, на которой установлена двусторонняя призма с лезвием для отгибки на одной стороне призмы и формовочным лезвием на другой стороне, благодаря чему при ходе формовки качающаяся на данной оси формовочное лезвие может осуществлять движение по отгибке ушка двигаясь по касательной к его поверхности, при этом прижимая отгибаемое ушко к упору с профилем для формовки в виде радиусного ребра и рабочей грани расположенной под углом.

Недостатком известного устройства является то, что подвижная рейка движется только в направлении перпендикулярном продольной оси пружины, что приводит к невысокому качеству формовки пружины из-за того, что гибка и формовка концов витых пружин должна, с помощью данного устройства, последовательно осуществляться с помощью закрепленной на рейке, посредством оси расположенной перпендикулярно как к продольной оси пружины так и к продольной оси подвижной рейки, двусторонней призмы с лезвием для отгибки на одной стороне призмы и формовочным лезвием на другой стороне. Т.е. на первом ходе вниз рейки с помощью лезвия для отгибки расположенной на одной стороне призмы осуществляется отделение отгибаемого витка пружины от других витков, далее следует поднять рейку, повернуть двустороннюю призму вокруг оси стороною с формовочным лезвием к пружине, на втором ходе вниз рейки выполняется формовка ушка пружины. При осуществлении гибки и формовки концов пружины с помощью данного устройства путем перемещения лезвий для отгибки и формовки лишь направлении перпендикулярном продольной оси пружины, при изготовлении партии пружин, приводит к невысокому качеству геометрических параметров отгибаемых ушек и деформации витков пружин, т.к. имеется возможность самопроизвольного поворота двусторонней призмы вокруг оси, расположенной перпендикулярно как к продольной оси пружины так и к продольной оси подвижной рейки, при отгибке и формовке.

Задачей изобретения является создание простой и технологичной конструкции устройства для гибки и формовки концов витых пружин обеспечивающего последовательно, отделение отгибаемого витка от других витков пружины лезвием для отгибки расположенным и движущимся перпендикулярно продольной оси пружины и формование последнего витка формовочным лезвием обеспечивающим приложение нагрузки к отгибаемому витку, за счет его вращения относительно оси расположенной перпендикулярно к оси пружины.

Технический результат заключается в обеспечении высокого качества геометрии полученных деталей с минимальными потерями времени на наладку устройства.

Данная задача решается, а технический результат достигается благодаря тому, что в предлагаемом устройстве для гибки и формовки концов витых пружин, содержащем основание, прямоугольное ложе с отверстием для установки пружины, упор с профилем для формовки, рукоятку на оси, ось расположенную перпендикулярно к продольной оси пружины, лезвие для отгибки и формовочное лезвие, согласно изобретения лезвие для отгибки расположено на рукоятке закрепленной одной своей стороной на оси расположенной на основании параллельно продольной оси пружины, кроме того на оси расположенной на основании перпендикулярно к продольной оси пружины закреплен поворотный модуль где параллельно продольной оси пружины расположена ось, на которой может поворачиваться рычаг с формовочным лезвием и рукояткой, при этом поворотный модуль, совместно с рычагом с формовочным лезвием и рукояткой, имеет возможность поворота на оси расположенной на основании перпендикулярно к продольной оси пружины, кроме того в отверстие прямоугольного ложа установлена втулка с гайкой для настройки.

Предлагаемая конструкция устройства благодаря тому, что лезвие для отгибки расположено на отдельной рукоятке, которая закреплена одной своей стороной на оси расположенной на основании параллельно продольной оси пружины, обеспечивает качественное отделение отгибаемого витка от других плотно навитых витков пружины лезвием для отгибки расположенным и движущимся перпендикулярно продольной оси пружины.

Кроме того, благодаря тому, что на поворотном модуле имеется ось которая расположена параллельно продольной оси пружины, и на ней закреплен, и может поворачиваться рычаг с формовочным лезвием и рукояткой, то после отделения отгибаемого витка пружины лезвием для отгибки, осуществляется ввод в межвитковое пространство параллельно лезвию для отгибки в пространство между витками образованное им -формовочного лезвия.

Также, благодаря тому, что сам поворотный модуль закреплен на основании на оси расположенной перпендикулярно к продольной оси пружины и может поворачиваться на этой оси, то совместно с поворотным модулем относительно этой оси поворачивается и рычаг с формовочным лезвием и рукояткой, при этом происходит формование последнего витка формовочным лезвием обеспечивающим приложение нагрузки к отгибаемому витку, при прилегании плоскости формовочного лезвия к части последнего витка и за счет его вращения относительно оси расположенной перпендикулярно к оси пружины проводится его отгиб с прижатием витка к упору с профилем для формовки.

За счет обеспечения устройством выполнения описанных выше последовательных действий, а также, за счет того, что в отверстие прямоугольного ложа установлена втулка с гайкой для настройки, в отверстие втулки вставляется заготовка пружины для гибки и формовки витка, при этом гайкой настраивается необходимое выступание пружины со втулкой из отверстия прямоугольного ложа, обеспечивается высокое качество обеспечении высокого качества геометрии полученных деталей с минимальными потерями времени на наладку устройства. При необходимости переналадке устройства или настройке, необходимо лишь сменить лезвие для отгибки, формовочное лезвие и втулку с гайкой для настройки.

Сущность изобретения поясняется изображениями на фиг. 1-6 на которых приведен пример устройства для гибки и формовки концов витых пружин.

Конструкция (см. фиг. 1-2) содержит основание 1 толщиной 10 мм из стали 45, в основание смонтировано прямоугольное ложе 2 с отверстием диаметром 8,6 мм, куда установлена втулка 3 наружным диаметром 8,58 мм, и внутренним диаметром глухого отверстия для установки пружины 4.4мм и глубиной данного глухого отверстия 5 мм. Выступающая из прямоугольного ложа 2 часть втулки 3 снабжена гайкой 4 для настройки выступания пружины из прямоугольного ложа 2. В месте выступания пружины со втулкой 3 из прямоугольного ложа 2 зафиксирован упор 5 с профилем для формовки выполненный из стали 65Г, профиль для формовки имеет ребро с радиусом 1,2 мм и рабочую грань расположенную под углом 45 градусов. Ось 6 диаметром 6 мм расположена на основании 1 параллельно продольной оси пружины, устанавливаемой во втулку 3. На оси 6 одной своей стороной закреплена рукоятка 7. На рукоятке 7 закреплено двумя винтами лезвие для отгибки 8 толщиной 2 мм из стали 65Г закаленной до твердости 50…55 HRC. На основании 1 имеется также ось 9 диаметром 6 мм расположенная перпендикулярно к продольной оси пружины устанавливаемой во втулку 3. На оси 9 закреплен поворотный модуль 10 толщиной 7,9 мм. На поворотном модуле 10 параллельно продольной оси пружины и перпендикулярно оси 9 расположена ось 11 также диаметром 6 мм. На оси 11 установлен и может поворачиваться рычаг 12, по всей длине которого со стороны поворотного модуля 10 выполнен паз шириной 8 мм. Также, на рычаге с помощью двух винтов закреплено формовочное лезвие 13 и рукоятка 14. Поворотный модуль 10, совместно с рычагом 12 с формовочным лезвием 13 и рукояткой 14, имеет возможность поворота на оси 9 расположенной на основании 1.

Устройство функционирует следующим образом:

В положении устройства изображенное на фиг. 1 заготовка витой пружины предназначенная для гибки и формовки концов вставляется в глухое отверстие втулки 3, для чего втулку 3 необходимо вынуть из отверстия прямоугольного ложа 2. Далее, вставив втулку 3 в прямоугольное ложе 2 удерживая втулку 3 от вращения необходимо за счет вращения гайки 4 отрегулировать выступание втулки 3 с установленной в ней пружиной до соприкосновения с торцом упора 5. После чего, рукоятка 7 закрепленная на оси 6 опускается, при этом лезвие для отгибки 8 обеспечивает качественное отделение отгибаемого витка пружины от других плотно навитых витков. Далее (см. фиг. 2-4) в образовавшийся зазор между витками пружины опускается формовочное лезвие 13 за счет вращения рукоятки 14 совместно с рычагом 12, относительно на оси 11. При этом в паз рычага 12 входит поворотный модуль 10, т.о. рычаг 12 складывается с поворотным модулем 10. Затем рукоятка 7 поднимается и за счет поворота рукоятки 14, рычага 12 с поворотным модулем 10 относительно оси 9 (см. фиг. 5-6) осуществляется формование последнего витка формовочным лезвием 13 обеспечивающим приложение нагрузки к отгибаемому витку и отгибание с прилеганием формуемого последнего витка пружины к профилю для формовки упора 5.

Устройство для гибки и формовки концов витых пружин может быть использовано для изготовления метизов в виде пружин для электродвигателей, электрогенераторов и др. электромашин и агрегатов, и предлагается к внедрению на АО «Уфимское агрегатное производственное объединение», «Технодинамика».

Итак, предлагаемое устройство для гибки и формовки концов витых пружин просто в изготовлении, для своего функционирования не требует применения сложного оборудования и обеспечивает высокое качество и минимальные размахи геометрических параметров отгибаемых концов пружин с минимальными потерями времени на переналадку.

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для изготовления пружин, а именно для гибки и формовки концов витых пружин. Устройство содержит основание, прямоугольное ложе с отверстием для установки пружины, упор с профилем для формовки, рукоятку на оси, ось, расположенную перпендикулярно к продольной оси пружины, лезвие для отгибки и формовочное лезвие. Лезвие для отгибки расположено на рукоятке, закрепленной одной своей стороной на оси, расположенной на основании параллельно продольной оси пружины. На оси, расположенной на основании перпендикулярно к продольной оси пружины, закреплен поворотный модуль, на котором параллельно продольной оси пружины расположена ось, обеспечивающая поворот рычага с формовочным лезвием и рукояткой. Поворотный модуль совместно с рычагом с формовочным лезвием и рукояткой расположен с возможностью поворота на оси, расположенной на основании перпендикулярно к продольной оси пружины. В отверстие прямоугольного ложа установлена втулка с гайкой для настройки. Обеспечивается высокое качество геометрии полученных деталей с минимальными потерями времени на наладку устройства. 6 ил.

Устройство для гибки и формовки концов витых пружин, содержащее основание, прямоугольное ложе с отверстием для установки пружины, упор с профилем для формовки, рукоятку на оси, ось, расположенную перпендикулярно к продольной оси пружины, лезвие для отгибки и формовочное лезвие, отличающееся тем, что лезвие для отгибки расположено на рукоятке, закрепленной одной своей стороной на оси, расположенной на основании параллельно продольной оси пружины, при этом на оси, расположенной на основании перпендикулярно к продольной оси пружины, закреплен поворотный модуль, на котором параллельно продольной оси пружины расположена ось, на которой с возможностью поворота установлен рычаг с формовочным лезвием и рукояткой, причем поворотный модуль совместно с рычагом с формовочным лезвием и рукояткой расположен с возможностью поворота на оси, расположенной на основании перпендикулярно к продольной оси пружины, а в отверстие прямоугольного ложа установлена втулка с гайкой для настройки.