专利名称：夹具循环式板簧淬火设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于汽车板簧热处理成型的夹具循环式板簧淬火设备，属于 汽车板簧的淬火处理的加工设备。
背景技术：
淬火机是汽车板簧成型的必备设备，传统的三缸液压式淬火机存在淬火后板簧反 弹变形和侧弯的情况，无法实现中心平直段成型，当然也无法满足现在变截面板簧的生产 要求，而且传统的三缸液压淬火生产线占地面积大，操作人员多，不便于实现自动化操作， 而且夹具上通常采用的液压锁紧装置，出现液压泄漏时，不易被发现，从而使生产出的钢板 弹簧反弹变形，影响产品质量。
发明内容根据以上现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种占地面积小，工作效 率高，自动化程度高且能够解决淬火后反弹和侧弯等问题的夹具循环式板簧淬火设备。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种夹具循环式板簧淬火设 备，包括夹具，夹具安装在夹具框架中，其特征在于夹具框架的两侧设有滚轮，夹具及夹具 框架放置在循环框架内，循环框架下方固定有油槽，循环框架包括横向连接的上料架、中间 移料架和出料架，上料架和出料架设置在中间移料架的两侧，中间移料架上下分别设有上 导轨和下导轨，上导轨连接上料架的一端设有推料机构，连接出料架的一端设有勾料机构， 下导轨上设有下移料机构，上料架中设置上料马达升降机构、夹具锁紧机构和上料托板，上 料马达升降机构通过链条连接上料托夹块，出料架中设置出料马达升降机构和出料托板， 出料马达升降机构通过链条连接出料托夹块。所述的上料架和出料架设置接夹机械手。所述的夹具的上下顶齿可根据不同板簧的弧度需要进行调整，若需要成形不带中 间平直段的板簧，则需更换上下压板，该夹具包括安装在夹具框架上的上夹、下夹，上夹和 下夹之间通过支撑弹簧连接，上夹上设置无数个呈山峰式排列的上顶齿，上夹中央固定一 上压板，下夹对应上夹设置有下顶齿和下压板，所述的上料架上部中央设置中心压紧缸，中 心压紧缸两侧分别设置压紧成型缸。上料架的主要作用就是承载夹具，并且在板簧放入夹 具后，通过压紧成型缸和中心压紧缸的作用，实现板簧的平直段成型和两侧弧度成形。所述的夹具锁紧机构为机械锁紧装置，包括锁紧块、复位压簧、防松钩和开夹轴， 锁紧块设置在夹具的上夹两侧，防松钩通过开夹轴固定在夹具框架的两侧，复位压簧一端 固定在夹具框架上，另一端紧压在防松钩的顶端，防松钩的钩头与锁紧块相适应。通过防松 钩把上夹上的锁紧块钩住，使上夹不能向上返回，且设置的复位压簧可以压住防松钩，防止 夹具松开复位反弹。所述的下移料机构包括棘爪拨块和齿条步进机构。所述的油槽主要包括槽体和循环系统，为普通现有技术。为便于清理氧化皮，在出料端制作成斜坡状，并有氧化皮收集槽，要定期清理。循环系统可实现淬火液的循环冷却， 管道泵将淬火液输送到上料端，通过喷油板实现喷流。水平位置和油槽底部各安装喷油板， 让在此位置入油的簧片迅速冷却。出料端的接口让淬火液输送出去经过冷却装置降温。本实用新型操作简单，只需在上料和出料工位两名操作者即可控制13台夹具的 淬火处理，大大节省了人力。若要实现自动化操作，只需在上料架和出料架上设置专用机械 手即可。使用过程和工作原理整个循环框架上可同时运行多个夹具，上料马达升降机构带动链条使夹具提升， 上料托板和夹具锁紧机构打开，将夹具移至上料托板上，并将待处理的簧片放在夹具的下 压板上，启动中心压紧缸，使其缸杆向下压，带动上压板向下运动，从而实现簧片的中间平 直端成型，接着两只压紧成型缸的缸杆也向下伸出，使上夹向下运动，簧片弯曲，弯曲的弧 度可通过上顶齿和下顶齿调节，夹具装好后，使上料马达升降机构反向转动，夹具在重力作 用下下降，一直降到中间移料架的下导轨上，齿条步进机构驱动下移料机构向前推进，从左 到右移至出料架下方，在整个推进过程中，夹具连同成型的簧片浸入油槽内的淬火液中，实 现淬火，淬火完毕后，出料马达升降机构带动链条使夹具上升到出料架上方，接夹机械手伸 到夹具滚轮的下方，同时出料托板打开，出料马达升降机构带动链条反向转动，出料托夹块 下降到底部，夹具落到出料托板上，取出已淬火成型的簧片，用勾料机构带动该夹具向前推 进，使夹具从中间移料架的右端移至左端，然后推料机构将夹具推到上料架的接夹机械手 上，夹具锁紧机构将夹具贴紧在框架上，上料托板打开，夹具落到上料托板上，等待上料。夹 具按以上顺序运动，实现上料——入油——淬火冷却——出料的循环动作。本实用新型所具有的有益效果是提供一种夹具循环式板簧淬火设备，通过设置 夹具的框架循环机构，结构紧凑，占地面积小，操作简单，只需在上料和出料工位两名操作 者即可控制多组板簧的淬火处理，提高了工作效率；在上料架和出料架上设置接夹机械手， 可实现自动化操作；通过增加上下压板的对应平面，框架式循环淬火机可实现平直段成型， 以满足有平直段要求的板簧的淬火成形；由于夹具在上料架垂直下降到淬火介质中，垂直 入油方式解决了簧片侧弯问题；机械锁紧装置的设置解决了因液压阀或油缸内漏造成的反 弹问题。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是中间移料架的结构示意图；图3是上料架的结构示意图；图4是出料架的结构示意图；图5是A-A剖面图；图6是夹具的结构示意图。图中1、上料架；2、中间移料架；3、出料架；4、油槽；5、夹具；6、夹具框架；7、压紧 成型缸；8、中心压紧缸；9、上料马达升降机构；10、上料托板；11、接夹机械手；12、夹具锁 紧机构；13、滚轮；14、上顶齿；15、上压板；16、上夹；17、下压板；18、下夹；19、下顶齿；20、 锁紧块；21、复位压簧；22、防松钩；23、开夹轴；24、推料机构；25、勾料机构；26、棘爪拨块；27、齿条步进机构；28、上导轨；29、下导轨；30、支撑弹簧；31、出料马达升降机构；32、出料 托板；33、上料托夹块；34、出料托夹块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述循环框架上可同时放置多台夹具5，现以十三台夹具5为例对本实用新型进行说 明，上料架1上有一台夹具5，中间移料架2的下导轨26均勻排布十台夹具5 (只列四台，其 余六台省略)，在中间移料架2的上导轨28上有两台，分布在勾料机构25上的棘爪拨块26
、广.> .
目丨J万。如图1所示，本设备由循环框架、夹具5和油槽4三大部分组成。夹具5安装在夹 具框架6中。油槽4位于循环框架底部，放置于地基内。循环框架包括上料架1、中间移料 架2和出料架3上料架1、中间移料架2、出料架3相互之间横向连接，上料架1和出料架3 设置在中间移料架2的两端，方便运输和吊装。十三台夹具5 (包括夹具框架6)放置在上 料架1、中间移料架2、出料架3共同组成的循环框架内。如图2所示，中间移料架2上下分别设有上导轨28和下导轨29，上导轨28连接上 料架1的一端设有推料机构24，连接出料架3的一端设有勾料机构25，下导轨29上设有下 移料机构，下移料机构包括棘爪拨块26和齿条步进机构27。如图3所示，上料架1中设置上料马达升降机构9、夹具锁紧机构12和上料托板 10，上料马达升降机构9通过链条连接上料托夹块33，上料架1上部中央设置中心压紧缸 8，中心压紧缸8两侧分别设置压紧成型缸7。所述的夹具5的上下顶齿可根据不同板簧的 弧度需要进行调整，若需要成形不带中间平直段的板簧，则需更换上下压板。该夹具5包括 安装在夹具框架6上的上夹16、下夹18，上夹16和下夹18之间通过支撑弹簧30连接，上 夹16上设置无数个呈山峰式排列的上顶齿14，上夹16中央固定一上压板15，下夹18对应 上夹16设置有下顶齿19和下压板17，如图6所示。上料架1的主要作用就是承载夹具，并 且在板簧放入夹具后，通过压紧成型缸7和中心压紧缸8的作用，实现板簧的平直段成型， 满足有平直段要求的板簧的淬火成形。在夹具5的上、下夹合模前，先中心压紧，从而实现 簧片的中间平直端成型，接着两只压紧成型缸7的缸杆也向下伸出，使上夹16向下运动，将 簧片弯曲，当上、下夹合模时，夹具5两侧的防松钩22把上夹16的锁紧块20钩住，使上夹 16不能向上返回，实现锁定，同时，复位压簧21可以将防松钩22压住，以防止夹具5松开复 位反弹。如图4、5所示，为出料架3的一种实现方式，为普通现有技术，主要由出料马达升 降机构31和出料托板32组成，出料马达升降机构31通过链条连接出料托夹块34，用于出 料。所述的油槽4主要包括槽体和循环系统，为普通现有技术。为便于清理氧化皮，在 出料端制作成斜坡状，并有氧化皮收集槽，要定期清理。循环系统可实现淬火液的循环冷 却，管道泵将淬火液输送到上料端，通过喷油板实现喷流。水平位置和油槽4底部各安装喷 油板，让在此位置入油的簧片迅速冷却。出料端的接口让淬火液输送出去经过冷却装置降 使用过程和工作原理[0029]整个循环框架上可同时运行多个夹具，上料马达升降机构9带动链条使夹具5提 升，上料托板10和夹具锁紧机构12打开，将夹具5移至上料托板10上，并将待处理的簧片 放在夹具5的下压板17上，启动中心压紧缸8，使其缸杆向下压，带动上压板15向下运动， 从而实现簧片的中间平直端成型，接着两只压紧成型缸7的缸杆也向下伸出，使上夹16向 下运动，簧片弯曲，弯曲的弧度可通过上顶齿14和下顶齿19调节，夹具5装好后，使上料马 达升降机构9反向转动，夹具5在重力作用下下降，一直降到中间移料架2的下导轨29上， 齿条步进机构27驱动下移料机构向前推进，从左到右移至出料架3下方，在整个推进过程 中，夹具5连同成型的簧片浸入油槽4内的淬火液中，实现淬火，淬火完毕后，出料马达升降 机构31带动链条使夹具5上升到出料架3上方，接夹机械手11伸到夹具5滚轮13的下方， 同时出料托板32打开，出料马达升降机构31带动链条反向转动，出料托夹块34下降到底 部，夹具5落到出料托板32上，取出已淬火成型的簧片，用勾料机构25带动该夹具5向前推 进，使夹具5从中间移料架2的右端移至左端，然后推料机构24将夹具5推到上料架1的 接夹机械手9上，夹具锁紧机构12将夹具5贴紧在框架上，上料托板10打开，夹具5落到 上料托板10上，等待上料。夹具5按以上顺序运动，实现上料——入油——淬火冷却—— 出料的循环动作。假设在上料架1上的为1#夹具，中间移料架2的上导轨28左侧为2#夹具，2#夹具
右面的为3#夹具，在中间移料架2下导轨29最右侧为4#夹具，从右向左依次排列......，
最左侧为13#夹具。在1#夹具下落的同时，出料架3的出料马达升降机构31带动链条转动，出料托夹 块34将出料架3下方的4#夹具提升起来。在4#夹具提升过程中，夹具5上的开夹轴23 碰到出料架3的开夹块，上夹16打开，支撑弹簧30将上夹16顶起，4#夹具上升到出料架3 上方，打开出料托板32，接夹机械手11伸到夹具5滚轮13下方，出料马达升降机构31带动 链条反向转动，出料托夹块34下降到底部，4#夹具落到出料托板32上，取出已淬火成型的 簧片，簧片取出后，勾料机构25 (其底部带有棘爪)将此处的3#夹具向前推进，使3#夹具、 4#夹具停在中间移料架2的上导轨28右侧，之后，勾料机构25和出料架3的出料托板32 返回。在1#夹具下落过程中，中间移料架2上导轨28上的2#夹具被从右端输送到左端， 推料机构24(其底部带有棘爪)将2#夹具推到上料架1的接夹机械手11上，夹具锁紧机 构12将2#夹具贴紧在框架上，接夹机械手11打开，伸到夹具5滚轮13下方，使2#夹具移 到上料托板10上，等待上料。十三台夹具5按以上顺序运动，实现上 一入油一淬火冷却一出料的循环 动作。
权利要求一种夹具循环式板簧淬火设备，包括夹具(5)，夹具(5)安装在夹具框架(6)中，其特征在于夹具框架(6)的两侧设有滚轮(13)，夹具(5)及夹具框架(6)放置在循环框架内，循环框架下方固定有油槽(4)，循环框架包括横向连接的上料架(1)、中间移料架(2)和出料架(3)，上料架(1)和出料架(3)设置在中间移料架(2)的两侧，中间移料架(2)上下分别设有上导轨(28)和下导轨(29)，上导轨(28)连接上料架(1)的一端设有推料机构(24)，连接出料架(3)的一端设有勾料机构(25)，下导轨(29)上设有下移料机构，上料架(1)中设置上料马达升降机构(9)、夹具锁紧机构(12)和上料托板(10)，上料马达升降机构(9)通过链条连接上料托夹块(33)，出料架(3)中设置出料马达升降机构(31)和出料托板(32)，出料马达升降机构(31)通过链条连接出料托夹块(34)。
2.根据权利要求1所述的夹具循环式板簧淬火设备，其特征在于所述的夹具(5)包 括安装在夹具框架(6)上的上夹(16)、下夹(18)，上夹(16)和下夹(18)之间通过支撑弹簧 (30)连接，上夹(16)上设置无数个呈山峰式排列的上顶齿(14)，上夹(16)中央固定一上 压板(15)，下夹(18)对应上夹(16)设置有下顶齿(19)和下压板(17)，所述的上料架(1) 上部中央设置中心压紧缸(8)，中心压紧缸(8)两侧分别设置压紧成型缸(7)。
3.根据权利要求1所述的夹具循环式板簧淬火设备，其特征在于所述的夹具锁紧机 构(12)为机械锁紧装置，包括锁紧块(20)、复位压簧(21)、防松钩(22)和开夹轴(23)，锁 紧块(20)设置在夹具(5)的上夹(16)两侧，防松钩(22)通过开夹轴(23)固定在夹具框 架(6)的两侧，复位压簧(21) —端固定在夹具框架(6)上，另一端紧压在防松钩(22)的顶 端，防松钩(22)的钩头与锁紧块(20)相适应。
4.根据权利要求1所述的夹具循环式板簧淬火设备，其特征在于所述的下移料机构 包括棘爪拨块(26)和齿条步进机构(27)。
5.根据权利要求1所述的夹具循环式板簧淬火设备，其特征在于所述的上料架(1) 和出料架(3)设置接夹机械手(11)。
专利摘要夹具循环式板簧淬火设备，包括夹具，夹具安装在夹具框架中，其特征在于夹具框架的两侧设有滚轮，夹具及夹具框架放置在循环框架内，循环框架下方固定有油槽，循环框架包括横向连接的上料架、中间移料架和出料架，上料架和出料架设置在中间移料架的两侧，中间移料架上下分别设有上导轨和下导轨，上导轨连接上料架的一端设有推料机构，连接出料架的一端设有勾料机构，下导轨上设有下移料机构，上料架中设置上料马达升降机构、夹具锁紧机构和上料托板，出料架中设置出料马达升降机构和出料托板。本设备占地面积小、工作效率高，能够解决淬火后反弹和侧弯等问题，方便在进出料工位安装自动机械手，实现自动化生产。
文档编号C21D9/02GK201648465SQ20102012799
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者周敬峰, 孙刚, 王健, 王焕中, 荣敦升 申请人:山东中元自动化设备有限公司