卷簧成型模具及弹簧机的制作方法

1.本发明涉及弹簧机技术领域，具体的是一种卷簧成型模具及弹簧机。


背景技术：

2.卷簧一般是在不用电能的情况下，作为微小型机械的动力来使用。大多数的卷簧可以用作在一定的范围内实现自动复位。例如，用台式钻床钻孔时，按住进给手把，使钻头向下运动，钻完孔后，一松手，钻头就会自动升起回到原位，就是手把的轴里安装了一个卷簧。机械设备中使用卷簧做复位的例子很多，各种自动机、印刷机、包装机中都有大量应用。
3.如图1所示的一种卷簧，包括主体10，该主体10的最内圈的末端具有内钩110，该内钩110的长短会影响卷簧的安装，甚至会影响弹簧的性能，因此，该内钩110的长度是重点管控的尺寸。另外，弹簧第一圈的结尾段与第二圈的开始段之间的过渡是否圆滑(或者说平滑)，将影响到弹簧的使用寿命和外观质量。因此，在制备卷簧时，如何能够通过成型装置一次性成型出尺寸符合要求的内钩、避免增加剪切工序以对内钩进行多余材料的剪切，以及，如何能够提高内外圈过渡处的圆度，是本领域技术人员持续致力于解决的问题。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种卷簧成型模具及弹簧机，其用于解决上述问题。
5.本技术实施例公开了：一种卷簧成型模具，包括：
6.模座，用于与驱动机构连接；
7.模芯，设置于所述模座上，所述模芯具有用于绕制卷簧的第一工作壁，所述第一工作壁包括相对的第一端和第二端，所述第一工作壁上设有靠近所述第一工作壁第一端的凹槽，所述凹槽包括底壁、第一侧壁和第二侧壁，所述底壁用于与伸入所述凹槽内的线材的端部相抵，所述第一侧壁用于成型所述卷簧的内钩且所述第一侧壁的深度与所述内钩的长度相等；
8.滑块，能滑动地连接在所述模座上，所述滑块具有凸起部，所述凸起部具有用于绕制所述卷簧的第二工作壁，所述第二工作壁包括相对的第一端和第二端，所述滑块具有第一位置和第二位置，当所述滑块位于所述第一位置时，所述第二工作壁第二端与所述第一工作壁第二端错位，当所述滑块位于所述第二位置时，所述第二工作壁第二端与所述第一工作壁第二端对齐，且所述第二工作壁第一端与所述凹槽第一侧壁背离所述底壁一端的距离等于所述线材的厚度。
9.具体地，当所述滑块位于第一位置时，所述第二工作壁第一端与所述凹槽的入口处完全错位。
10.具体地，所述模座设有一内腔，所述滑块嵌设于所述内腔中并与所述内腔滑动连接。
11.具体地，所述滑块通过弹性连接件与所述内腔的内壁连接。
12.具体地，所述弹性连接件为弹簧。
13.具体地，所述凹槽的第一侧壁和第二侧壁分别与所述第一工作壁的直径平行。
14.具体地，所述模芯具有第一连接壁，所述滑块的凸起部具有第二连接壁，所述滑块在滑动的过程中，所述第二连接壁始终与所述第一连接壁相接触。
15.具体地，所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的距离等于所述线材的厚度。
16.本技术实施例还公开了：一种弹簧机，包括驱动机构和如本实施例所述的卷簧成型模具，所述模座安装于所述驱动机构上。
17.本发明至少具有如下有益效果：
18.1.根据卷簧内钩直线段的长度确定模芯上凹槽的底壁和第一侧壁的位置关系，通过该凹槽可以制备出尺寸精确的内钩，无需后工序对内钩进行加工，节省成本；由于在绕制过程中滑块在线材的作用下会朝向凹槽的方向运动，滑块运动至凹槽处时可以阻止线材自凹槽内退出，因此，当内钩的长度较短时，无需担心内钩会自凹槽内脱落。
19.2.通过可滑动的滑块来实现弹簧内外圈的平滑连接，具体来说，若采用圆形状的模芯制备卷簧，由于模芯工作壁的端点是固定而无法活动的，则卷簧最内圈的末端(也即次内圈的起始端)与其起始端无法很好地平滑衔接，而本实施例通过第一工作壁和第二工作壁配合的方式，在绕制卷簧的过程中，第二工作壁可滑动，也即第二工作壁第一端可活动，以将最内圈末端的线材垫高至与其起始端的线材外侧相切，如此，可以使得每一圈的末端和下一圈的起始端平滑地过渡。
20.3.本实施例的滑块，其运动主要依赖线材和弹性连接件对其的作用力，因此，本模具无需额外增加驱动滑块运动的动力设备。
21.为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明实施例中卷簧的结构示意图；
24.图2是本发明实施例中滑块在第一位置时卷簧成型模具的立体图；
25.图3是本发明实施例中滑块在第一位置时卷簧成型模具的主视图；
26.图4是本发明实施例中滑块在第二位置时卷簧成型模具的立体图；
27.图5是本发明实施例中滑块在第二位置时卷簧成型模具的主视图；
28.图6是本发明实施例中线材伸入模芯凹槽内的结构示意图。
29.以上附图的附图标记：1、模座；11、内腔；2、模芯；21、第一工作壁；22、凹槽；221、底壁；222、第一侧壁；223、第二侧壁；23、第一连接壁；3、滑块；31、凸起部；311、第二工作壁；32、第二连接壁；4、弹性连接件；10、主体；110、内钩。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.如图1所示，本实施例的卷簧，包括主体10和设置于主体10最内圈末端的内钩110，该内钩110具有一个直线段，该直线段具有一个长度。本实施例的卷簧成型模具用于制备内钩直线段的长度很小的卷簧时，其优势尤为明显。具体来说，传统的弹簧机受限于最小加工尺寸，在制备内钩长度很小的卷簧时，通常会先将内钩的长度放大，也即，第一次成型时，先将内钩的尺寸做到较设计尺寸更长，然后再在后工序中将内钩多余材料剪切，由于内钩位于卷簧内部，不便剪切，因此，该方式不仅造成效率低下，还很可能出现内钩尺寸不良、不稳定等问题；而本实施例的弹簧机，采用本实施例的模具可以一次性成型出尺寸符合要求的内钩，生产效率得到提高，同时产品的质量得到保证。
32.如图2至图5所示，本实施的卷簧成型模具主要包括模座1、设置于模座1上的模芯2和能滑动地设置于模座1上的滑块3。
33.模座1用于与驱动机构连接，驱动机构可以是电机，则模座1可安装于电机的转轴上。
34.模芯2具有用于绕制弹簧的第一工作壁21，第一工作壁21包括相对的第一端和第二端(以图3和图5为例，第一工作壁21的第一端相当于其上端，第二端相当于其下端)。第一工作壁21上设有靠近其第一端的凹槽22，该凹槽22包括底壁221和相对地设置的第一侧壁222、第二侧壁223，第一侧壁222和第二侧壁223的一端分别与底壁221相接，另一端分别与第一工作壁21相接。底壁221用于与伸入凹槽22内的线材的端部相抵，第一侧壁222用于成型卷簧的内钩，且第一侧壁222的深度与内钩的长度相等，换句话说，第一侧壁222两端的长度与内钩的长度相等。如此，凹槽22的底壁221用于对线材的入料进行限位，确保内钩直线段的长度符合要求，在成型时，线材与凹槽22的第一侧壁222相抵，第一侧壁222与第一工作壁21相接的一端对线材进行折弯，从而形成内钩。
35.滑块3具有凸起部31，该凸起部31具有用于与模芯2的第一工作壁21配合以共同绕制卷簧的第二工作壁311，其具有相对的第一端和第二端(以图3和图5为例，第二工作壁311的第一端相当于其上端，第二端相当于其下端)。在工作过程中，滑块3具有第一位置和第二位置，其中，第一位置大体上指的是线材还未伸入模芯2凹槽22时，滑块3所处的位置，第二位置大体上指的是在绕制卷簧过程中，线材转动完整的一周(或多周)以抱紧模芯2的第一工作壁21和滑块3的第二工作壁311时，滑块3所处的位置。
36.如图3所示，当滑块3位于第一位置时，滑块3凸起部31的第二工作壁311第二端与模芯2第一工作壁21第二端错位，更明确地说，第二工作壁311的第一端和第二端分别位于第一工作壁21第一端和第二端的下方，此时，模芯2上凹槽22的开口处于未被完全遮挡的状态，便于线材入料至凹槽22内。如图5所示，当滑块3位于第二位置时，第二工作壁311第二端与第一工作壁21第二端对齐，当第二工作壁311第二端与第一工作壁21第二端对齐时，第二工作壁311与第一工作壁21所连接而成的形状在模座1上的投影呈平面等距螺旋线，以使得第一工作壁21和第二工作壁311圆滑过渡连接，此时，第二工作壁311第一端也移动至大约
位于第一工作壁21第一端左上方，第二工作壁311第一端与凹槽22第一侧壁222背离底壁221一端(也即第一侧壁222与第一工作壁21相接的一端)之间的距离l等于线材的厚度。
37.采用上述方案，如图6所示，当线材伸入模芯2的凹槽22内后，模座1转动(以图6的视角为例，模座1做逆时针转动)，模芯2与滑块3也随之转动，此时，线材相对于模座1沿反方向转动(也即，线材做顺时针转动)；当线材运动至滑块3凸起部31第二工作壁311第二端时，在线材抱紧力的作用下，滑块3相对于模座1滑动，直至第二工作壁311的第二端与第一工作壁21第二端对齐，此时，线材与两个工作壁的第二端平滑地相切；接着，线材继续运动至第二工作壁311第一端，由于第二工作壁311第一端与第一工作壁21第一端之间的距离等于线材的厚度，当线材继续下一圈的转动时，可与第一圈的线材平滑地相切，外圈与内圈的线材之间不会出现折痕，也即，外圈与内圈之间平滑过渡。
38.较佳地，如图3所示，当滑块3位于第一位置时，第二工作壁311第一端与凹槽22的入口处完全错位。换句话说，凹槽22的入口处完全不被遮挡，以便线材的入料。
39.如图3和图4所示，模座1设有一内腔11，滑块3嵌设于该内腔11中并与内腔11的内壁滑动连接。为便于滑块3的自动复位，滑块3可通过弹性连接件4与内腔11的内壁连接，弹性连接件4可以是弹簧。采用上述方案，本实施例的模具结构小巧、简单。
40.如图3所示，模芯2上凹槽22的第一侧壁222和第二侧壁223分别与第一工作壁21所对应圆的直径平行。如图6所示，第一侧壁222和第二侧壁223之间的距离等于线材的厚度，如此，凹槽22对线材具有一定的保持力，当线材伸入凹槽22内并转动时，不易从凹槽22内脱落。
41.如图3所示，模芯2具有第一连接壁23，该第一连接壁23的两端分别与第一工作壁21的两端连接，滑块3的凸起部31具有第二连接壁32，第二连接壁32的两端分别与第二工作壁311的两端连接。在滑块3的滑块3过程中，滑块3的第二连接壁32始终与模芯2的第一连接壁23相接触，确保滑块3与模芯2连接的稳定性，确保二者的位置精确度。
42.本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。