板簧卷耳整形機設計

張成爽，王 蔓，石學友，張福安

（1.山東森德數(shù)控機械有限公司，山東 濟南 250330；2.濟南大學 機械工程學院，山東 濟南 250022）

1 整形機的主要機構及功能

板簧作為汽車重要零部件之一，其耳孔的軸線相對于板簧安裝段的平行度、垂直度對汽車的舒適性、安全性和高速性能有重要影響[1]，甚至會影響到汽車整體性能[2]。傳統(tǒng)上對耳孔部分的誤差大都采用手工或沖床進行適當校正，效率和精度都比較低，難以滿足當今市場對板簧性能的需求。

LZR180型汽車板簧耳孔整形機是用于整形板簧耳孔的專用設備之一，該設備主要由整形主機、液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成，整形主機包括后定位架部件、中心架機構、平整機構及側固定和抽芯裝置。整形機整體結構裝配示意圖如圖1所示。

圖1 整形機整體結構裝配示意圖

（1）后定位架部件。后定位架部件主要由中心架、調整滑塊、滑塊絲杠、擋料滑塊和升降螺桿組成。該部件主要完成板簧整形過程中的上下、左右及前后方向的調整以及側定位和后定位的整形過程。

（2）中心架機構。中心架機構主要由中心架、上整形油缸、升降馬達和升降導軌組成。該機構具有剛性好、強度高和機構穩(wěn)定可靠的特點。該機構主要完成側整形定位過程。

（3）平整機構。平整機構主要由平整支架、調整梁、平整缸、平整氣缸和彈簧裝置組成。該機構主要完成板簧整形過程中的外圓整形過程。

（4）側固定和抽芯裝置。側固定和抽芯裝置主要由側整形油缸、頂模、抽芯油缸和芯棒組成。該機構主要完成板簧的側邊校正、耳孔的寬度校正以及板簧耳孔的軸線校正。

2 設備整形原理和步驟

本設備主要用于汽車板簧卷耳的兩種常見形式——平耳和中心耳的整形，也可用于包耳等其他形式的板簧。由于板簧耳孔尺寸規(guī)格種類多、跨度大（卷耳板厚最大可達30mm，內徑最大可達180mm）,所以將模具進行分檔就顯得尤為重要,既可使模具的加工制作相對經(jīng)濟，也可使模具的使用更加條理化、明細化和規(guī)范化[5]。

以板簧卷耳內徑為準，將模具分為a、b、c三檔：a檔模具用于板簧卷耳內徑為?130mm～?180mm范圍內的整形；b檔模具用于板簧卷耳內徑為?60mm～?130mm范圍內的整形；c檔模具用于板簧卷耳內徑為?20mm～?60mm范圍內的整形。為了便于使用，a檔模具使用的模座和b、c檔模具使用的模座不同。芯棒直徑范圍為?20mm～?180mm，芯棒支撐套也對應地分為a、b、c三檔。可根據(jù)具體產(chǎn)品的尺寸，配置相應的芯棒、頂模、支撐套以及后定位的調整墊板。

該設備整形原理和步驟如下：把板簧放在后定位機架上，卷耳部分中心與下內模中心對齊，側擠油缸動作用于板簧側定位；夾持油缸動作使頂模緊貼卷耳端側面使板簧固定；抽芯油缸動作使芯棒插入卷耳端耳孔；然后使平校油缸（或立校油缸）動作，整形完畢后各油缸復位。如需變換模具或調整件，則使移動缸復位，根據(jù)需要調整升降馬達，使后定位機架運動到合適位置。

本機整形工作過程示意圖如圖2所示。

圖2 設備整形過程示意圖

3 結語

該設備結構合理緊湊，運動過程平穩(wěn)可靠，不僅明顯提高了耳孔整形效率，而且提高了整個板簧生產(chǎn)中卷耳工序的質量和精度，對板簧行業(yè)甚至機動車行業(yè)可產(chǎn)生良好的經(jīng)濟和社會效益[6]，填補了該設備在板簧行業(yè)的空白。

[1]劉維信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2001：462-483.

[2]馮成敏，石學友.汽車變截面鋼板彈簧軋機計算機控制系統(tǒng)[J].鍛壓裝備與制造技術，1999，34（3）.

[3]邢偉榮.卷板機的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].鍛壓裝備與制造技術，2009，34（3）.

[4]李世榮，程蓮萍，俞智昆.Solid Edge ST三維同步設計教程[M].北京：科學出版社，2013：59-247.

[5]周美容.彈簧片級進模設計[J].鍛壓裝備與制造技術，2009，34（3）.

[6]張華俊.鋼板彈簧疲勞壽命計算[D].南京：江蘇大學，2003.