專利名稱：一種彈簧成型模具和包括該模具的彈簧成型機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及制簧機械，更具體地說，涉及一種彈簧成型模具和包括該模具的彈簧成型機。
背景技術：
開口彈簧作為一種用于床墊的新型彈簧，其與普通彈簧的主要區別在于，彈簧的兩端不打結，彈簧的頂圈為長方形口徑，如圖1所示。而且在制成床墊時，無需將單個彈簧兩兩固定在一起，而是各個彈簧之間相互獨立地緊密固定，因此不僅避免了彈簧間的相互摩擦，延長了床墊的使用壽命，而且彈簧不會左右轉動，增加了床墊的安全性。此外，由于這種彈簧的回彈性明顯優于普通彈簧，因此制成的床墊更加柔軟和舒適。
現有的生產這種開口彈簧的設備為由兩臺制簧機、四臺成型機、兩臺熱處理機以及一臺串簧機組成的一個連動機組。該設備結構復雜，價格昂貴，故障率高，維護費用高，因此造成產品的生產成本很高。此外，該設備對制簧材料的要求高，生產品種單一，因此無法滿足市場和顧客對品種多樣化的需求。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、成本低的彈簧成型模具。本實用新型的另一個目的是提供一種包括所述模具的彈簧成型機。
本實用新型提供的彈簧成型模具包括兩端具有鋸齒形狀的固定塊1和分別位于固定塊1的具有鋸齒形狀的兩端的滑動塊2和3，滑動塊2和3與固定塊1配合的端部分別具有與固定塊1的鋸齒形狀相配合的形狀。
本實用新型提供的彈簧成型機包括彈簧成型模具，其中所述模具包括兩端具有鋸齒形狀的固定塊1和分別位于固定塊1的具有鋸齒形狀的兩端的滑動塊2和3，滑動塊2和3與固定塊1配合的端部分別具有與固定塊1的鋸齒形狀相配合的形狀。
本實用新型提供的彈簧成型機不僅結構簡單，制造成本低，而且操作簡便，故障率低。此外，用該設備生產的開口彈簧回彈性好，彈簧間不會產生相互摩擦，因此，制成的床墊具有柔軟、舒適、安全性好、使用壽命長等優點。
圖1為表示開口彈簧頂圈形狀的平面圖；圖2為本實用新型提供的彈簧成型模具的結構示意圖；圖3為本實用新型提供的彈簧成型機的整體結構示意圖；圖4為表示本實用新型提供的彈簧成型機的頂桿機構的結構示意圖。
具體實施方式
下面，結合附圖對本實用新型進行詳細地描述。
本實用新型提供的彈簧成型模具包括兩端具有鋸齒形狀的固定塊1和分別位于固定塊1的具有鋸齒形狀的兩端的滑動塊2和3，滑動塊2和3與固定塊1配合的端部分別具有與固定塊1的鋸齒形狀相配合的形狀，如圖2所示。其中，固定塊1和滑動塊2和3的整體尺寸可以根據實際需要來改變，以滿足所制彈簧的尺寸需要。
優選情況下，所述固定塊1包括弧面10、與滑動塊2配合的齒形面11以及與滑動塊3配合的齒形面12。齒形面11包括第一齒面111、第二齒面112、第三齒面113和第四齒面114，第一齒面111與第二齒面112之間的夾角為α，第二齒面112與第三齒面113之間的夾角為β，第三齒面113與第四齒面114之間的夾角為γ。齒形面12包括第五齒面121、第六齒面122、第七齒面123和第八齒面124，第五齒面121與第六齒面122之間的夾角為θ，第六齒面122與第七齒面123之間的夾角為ψ，第七齒面123與第八齒面124之間的夾角為η。其中，為了使彈簧頂圈形成圖1中所示的鋸齒形狀和直線形狀，α＝γ＞β，η＜θ＜ψ。更優選的，夾角α在90°至100°之間，夾角β在85°至95°之間，夾角θ在80°至90°之間，夾角ψ在85°至95°之間，夾角η在70°至80°之間。弧面10的曲率半徑在40毫米至60毫米之間，優選為50毫米。
優選情況下，所述滑動塊2與固定塊1配合的端部包括與固定塊1的齒形面11配合的齒形面21。齒形面21包括第一齒面211、第二齒面212、第三齒面213和第四齒面214，第一齒面211與第二齒面212之間的夾角為δ，第二齒面212與第三齒面213之間的夾角為σ，第三齒面213與第四齒面214之間的夾角為φ。其中，為了使彈簧頂圈形成圖1中所示的鋸齒形狀，δ＝φ＞σ。優選的，δ＞α，σ＝β。更優選的，夾角δ在95°至105°之間，夾角σ在85°至95°之間。
優選情況下，所述滑動塊3與固定塊1配合的端部包括與固定塊1的齒形面12配合的齒形面31。齒形面31包括第一齒面311、第二齒面312、第三齒面313和第四齒而314，第一齒面311與第二齒面312之間的夾角為ω，第二齒面312與第三齒面313之間的夾角為π，第三齒面313與第四齒面314之間的夾角為λ。其中，為了使彈簧頂圈形成圖1中所示的直線形狀，ω＝λ＜π。優選的，ω＞θ，π＞ψ，λ＞η。更優選的，夾角ω在85°至95°之間，夾角π在130°至140°之間。
優選情況下，所述彈簧成型模具還包括位于滑動塊2和3之間的定位塊4，用于在滑動塊2和3相互靠攏時對滑動塊2和3進行定位，以保證滑動塊2和3在運動到最終的工作位置時與固定塊1之間分別留有一定的間隙。所述間隙的尺寸可以根據需要而定，以容納彈簧的頂圈。
優選情況下，所述彈簧成型模具上還包括頂彎彈片6，用于形成彈簧端頭的彎折形狀。頂彎彈片6的形狀和安裝位置可以根據需要來定，以滿足不同彈簧的端頭形狀的需要。
本實用新型提供的彈簧成型機包括彈簧成型模具，其中所述模具為本實用新型提供的彈簧成型模具16，即該模具16包括兩端具有鋸齒形狀的固定塊1和分別位于固定塊1的具有鋸齒形狀的兩端的滑動塊2和3，滑動塊2和3與固定塊1配合的端部分別具有與固定塊1的鋸齒形狀相配合的形狀。
優選情況下，所述彈簧成型機還包括動力產生機構、動力傳送機構、動力控制機構、主軸、成型凸輪以及頂桿機構。其中，可以根據需要選用本領域技術人員公知的各種動力產生機構，如電機、氣缸或液壓缸等，并根據所選的動力產生機構，選用與其相配的傳動機構如皮帶傳動機構等，以及動力控制機構如離合器等。
根據本實用新型一種優選的實施方式，如圖3所示，所述彈簧成型機還包括電機7、皮帶傳動機構8、離合器9、主軸13、成型凸輪14以及頂桿機構15。其中，頂桿機構15分別與彈簧成型模具16的滑動塊2和3連接，與頂桿機構15配合的成型凸輪14安裝在主軸13上，皮帶傳動機構8連接在電機7與主軸13之間，離合器9連接在皮帶傳動機構8與主軸13之間。
所述電機7可以根據需要選用本領域公知的各種類型或型號的電機，優選選用功率為1.5千瓦的電機。
所述皮帶傳動機構8為本領域公知的包括皮帶輪和皮帶的一種傳力機構，用于將電機7的轉速傳遞到主軸13上。優選情況下，所述皮帶傳動機構8包括兩組皮帶輪和皮帶，因此可以將電機7的轉速在經過變速后再傳遞到主軸13上。例如，在本實用新型的一種實施方式中，可以將電機的1400轉/秒的轉速變為600轉/秒后，再傳遞到主軸13上，以帶動主軸13轉動。
所述離合器9的結構和功能為本領域技術人員所公知，只要能夠實現控制皮帶傳動機構8與主軸13的配合，從而控制主軸13的動作即可。通常，當未踩踏離合器踏板時，皮帶傳動機構8的皮帶輪與主軸13脫離，皮帶輪空轉，而主軸13不轉動。當踩下離合器踏板時，皮帶傳動機構8的皮帶輪與主軸13配合并帶動主軸13轉動一圈。
所述成型凸輪14與頂桿機構15配合，并且該成型凸輪14安裝在主軸13上，因此可以通過主軸13帶動成型凸輪14轉動。成型凸輪14的形狀和尺寸可以根據實際需要而定，但是應當注意滿足彈簧成型模具16中滑動塊的運動行程要求。
所述頂桿機構15包括連接件17以及擺動件18和19，其中連接件17的一端與成型凸輪14配合，而另一端分成兩個分支分別與擺動件18和19的一端轉動連接，擺動件18和19的另一端分別與彈簧成型模具16的滑動塊2和3轉動連接。從圖4中可以看出，所述頂桿機構15整體上呈倒八字型形狀。所述連接件17以及擺動件18和19可以形成為各種形狀，如板狀或桿狀等，只要能夠起到連動的作用即可，其尺寸也可以根據實際需要而定。
在所述彈簧成型模具16上包括頂彎彈片6的優選情況下，所述彈簧成型機還包括安裝在主軸13上的頂彎凸輪20以及一端與頂彎凸輪20配合、另一端與頂彎彈片6連接的頂桿22。其中頂彎凸輪20的形狀和尺寸可以根據實際需要而定，但是應當考慮到頂彎彈片6的動作要求。優選的，頂桿22上套裝有彈簧，以助于使頂桿22以一定的壓力與頂彎凸輪20配合。此種頂桿與凸輪配合的結構為本領域技術人員所公知，故不再詳述。
優選情況下，所述彈簧成型機還包括支架23，用于支撐整個設備。其中，主軸13的兩端固定在支架23的側壁上，彈簧成型模具16固定在支架23的上表面上。支架23可以根據實際需要設計其結構，以方便設備中各個構件的布置以及使設備的整體尺寸最小化。
優選情況下，所述彈簧成型模具16的滑動塊2和3下面設置有導軌，以引導滑動塊2和3向固定塊1滑動以及遠離固定塊1滑動。
以下結合附圖對本實用新型提供的彈簧成型機的工作過程進行描述。當彈簧成型機處于初始狀態時，彈簧成型模具16的滑動塊2和3分別位于遠離固定塊1的初始位置，此時皮帶傳動機構8的皮帶輪空轉，主軸13不轉。當踩下離合器9的踏板時，皮帶傳動機構8的皮帶輪與主軸13配合，并帶動主軸13轉動一圈，從而帶動成型凸輪14和頂彎凸輪20轉動一圈。在此過程中，由于凸輪的作用，使得分別與兩個凸輪配合的連接件17和頂桿22完成一次升降動作。由于擺動件18和19的一端分別與連接件17轉動連接，并且擺動件18和19的另一端分別與彈簧成型模具16的滑動塊2和3轉動連接，所以擺動件18能夠相對連接件17和滑動塊2轉動，擺動件19能夠相對連接件17和滑動塊3轉動。并且由于滑動塊2和3只能限于沿導軌在水平方向運動，所以在連接件17上升的過程中，滑動塊2和3將分別沿導軌向固定塊1運動。當連接件17上升到最高位置時，滑動塊2和3分別位于最靠近固定塊1的最終工作位置，如圖2所示，此時可以對放置在彈簧成型模具中的彈簧的頂圈進行成型。隨后，連接件17下降，在此過程中，滑動塊2和3將分別沿導軌朝遠離固定塊1的方向運動，直到連接件17下降到最低位置，滑動塊2和3回到初始位置。與此同時，由于頂桿22的升降動作，彈簧成型模具16上與其連接的頂彎彈片6也在踩踏踏板的瞬間彈起，以對彈簧的末端進行成型。從而，踩動離合器踏板一次，彈簧成型機完成一次成型動作。通常，對于一個彈簧來說，需要對其兩端的頂圈分別進行上述成型動作。
權利要求1.一種彈簧成型模具，其特征在于，所述模具包括兩端具有鋸齒形狀的固定塊(1)和分別位于固定塊(1)的具有鋸齒形狀的兩端的滑動塊(2，3)，滑動塊(2，3)與固定塊(1)配合的端部分別具有與固定塊(1)的鋸齒形狀相配合的形狀。
2.根據權利要求1所述的彈簧成型模具，其特征在于，所述固定塊(1)包括與滑動塊(2)配合的齒形面(11)以及與滑動塊(3)配合的齒形面(12)，齒形面(11)包括第一齒面(111)、第二齒面(112)、第三齒面(113)和第四齒面(114)，第一齒面(111)與第二齒面(112)之間的夾角為α，第二齒面(112)與第三齒面(113)之間的夾角為β，第三齒面(113)與第四齒面(114)之間的夾角為γ，齒形面(12)包括第五齒面(121)、第六齒面(122)、第七齒面(123)和第八齒面(124)，第五齒面(121)與第六齒面(122)之間的夾角為θ，第六齒面(122)與第七齒面(123)之間的夾角為ψ，第七齒面(123)與第八齒面(124)之間的夾角為η，α＝γ＞β，η＜θ＜ψ。
3.根據權利要求2所述的彈簧成型模具，其特征在于，所述夾角α在90°至100°之間，夾角β在85°至95°之間，夾角θ在80°至90°之間，夾角ψ在85°至95°之間，夾角η在70°至 80°之間。
4.根據權利要求2所述的彈簧成型模具，其特征在于，所述滑動塊(2)與固定塊(1)配合的端部包括與固定塊(1)的齒形面(11)配合的齒形面(21)，齒形面(21)包括第一齒面(211)、第二齒面(212)、第三齒面(213)和第四齒面(214)，第一齒面(211)與第二齒面(212)之間的夾角為δ，第二齒面(212)與第三齒面(213)之間的夾角為σ，第三齒面(213)與第四齒面(214)之間的夾角為φ，δ＝φ＞σ，δ＞α，σ＝β。
5.根據權利要求4所述的彈簧成型模具，其特征在于，所述夾角δ在95°至105°之間，夾角σ在85°至 95°之間。
6.根據權利要求2所述的彈簧成型模具，其特征在于，所述滑動塊(3)與固定塊(1)配合的端部包括與固定塊(1)的齒形面(12)配合的齒形面(31)，齒形面(31)包括第一齒面(311)、第二齒面(312)、第三齒面(313)和第四齒面(314)，第一齒面(311)與第二齒面(312)之間的夾角為ω，第二齒面(312)與第三齒面(313)之間的夾角為π，第三齒面(313)與第四齒面(314)之間的夾角為λ，ω＝λ＜π，ω ＞θ，π＞ψ，λ＞η。
7.根據權利要求6所述的彈簧成型模具，其特征在于，所述夾角ω在85°至95°之間，夾角π在130°至140°之間。
8.根據權利要求1所述的彈簧成型模具，其特征在于，所述模具還包括位于滑動塊(2，3)之間的定位塊(4)。
9.根據權利要求1所述的彈簧成型模具，其特征在于，所述模具上還包括頂彎彈片(6)。
10.一種彈簧成型機，其特征在于，所述彈簧成型機包括如權利要求1-9中任一項所述的彈簧成型模具。
11.根據權利要求10所述的彈簧成型機，其特征在于，所述彈簧成型機還包括電機(7)、皮帶傳動機構(8)、離合器(9)、主軸(13)、成型凸輪(14)以及頂桿機構(15)，頂桿機構(15)分別與彈簧成型模具(16)的滑動塊(2，3)連接，與頂桿機構(15)配合的成型凸輪(14)安裝在主軸(13)上，皮帶傳動機構(8)連接在電機(7)與主軸(13)之間，離合器(9)連接在皮帶傳動機構(8)與主軸(13)之間。
12.根據權利要求11所述的彈簧成型機，其特征在于，所述頂桿機構(15)包括連接件(17)以及擺動件(18，19)，連接件(17)的一端與成型凸輪(14)配合，而另一端分成兩個分支分別與擺動件(18，19)的一端轉動連接，擺動件(18，19)的另一端分別與彈簧成型模具(16)的滑動塊(2，3)轉動連接。
13.根據權利要求11所述的彈簧成型機，其特征在于，所述彈簧成型模具包括頂彎彈片(6)，所述彈簧成型機包括安裝在主軸(13)上的頂彎凸輪(20)以及一端與頂彎凸輪(20)配合、另一端與頂彎彈片(6)連接的頂桿(22)。
專利摘要本實用新型提供了一種彈簧成型模具和包括該模具的彈簧成型機。其中，所述彈簧成型模具包括兩端具有鋸齒形狀的固定塊(1)和分別位于固定塊(1)的具有鋸齒形狀的兩端的滑動塊(2，3)，滑動塊(2，3)與固定塊(1)配合的端部分別具有與固定塊(1)的鋸齒形狀相配合的形狀。本實用新型提供的彈簧成型機不僅結構簡單，制造成本低，而且操作簡便，故障率低。此外，用該設備生產的開口彈簧回彈性好，彈簧間不會產生相互摩擦，因此，制成的床墊具有柔軟、舒適、安全性好、使用壽命長等優點。
文檔編號B21F35/00GK2920477SQ200620112810
公開日2007年7月11日 申請日期2006年4月20日 優先權日2006年4月20日
發明者鐘雪文 申請人:北京華夏之星機械設備有限公司