專利名稱：卷簧機芯刀結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種卷簧機生產設備，尤其是一種卷簧機芯刀結構。
背景技術：
數控卷簧機采用送絲輪遞送鋼絲，待彈簧卷制完成后，需要將鋼絲在芯刀上切斷以卷制下一個彈簧。圖1、2為目前所用芯刀的結構圖，圖3為切斷時芯刀及切斷刀位置示意圖。切斷時芯刀不動，切斷刀往下運動，利用剪切力切斷鋼絲。數控卷簧機生產彈簧的能力大約為100個/分鐘，由此芯刀每分鐘要受到100次左右的切斷沖擊力載荷。目前小直徑的芯刀頭存在易斷的問題，參照圖1、2，原因在于首先芯刀頭直徑較小，強度余量不足；其次芯刀頭根部與芯刀的圓錐體結構連接，圓錐體結構的剛性較好，當切斷刀切斷鋼絲時，芯刀頭的受力結構為懸臂梁受力結構，最大應力部位在芯刀頭的根部； 再次，芯刀頭采用車削加工，圓錐體采用砂輪磨制，二者的接刀部位位于芯刀頭的根部，形成了應力集中嚴重的急劇變化尖角部位，在長期交變載荷的作用下，產生裂紋傾向，交變載荷使裂紋逐步擴大，構件截面不斷削弱；強度余量不足、最大應力作用加上裂紋傾向作用， 在偶爾的超載沖擊下，芯刀就會發生突然的脆性斷裂，因此，芯刀的使用壽命較短。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述技術的不足而設計的一種使用壽命長，不易斷的卷簧機芯刀結構。本發明所設計的卷簧機芯刀結構，包括芯刀頭和刀頭座，芯刀頭與刀頭座相連， 所述芯刀頭的側面有一個平整的落刀面，所述的芯刀頭由上芯刀頭和下芯刀頭貼合構成， 所述刀頭座由上刀頭座和下刀頭座貼合構成，芯刀頭和刀頭座各自的貼合面在同一水平面上；上芯刀頭與上刀頭座為一體，上芯刀頭根部與上刀頭座通過圓弧過渡，下芯刀頭與下刀頭座為一體。為了使下芯刀體更好地承接并抵消上芯刀體受力產生的變形及應力，作為優選， 所述的上芯刀體為直角圓弧塊形，其側面包括兩個相互垂直的平面和一個圓弧面；所述的下芯刀頭為直角梯形臺形，其側面包括三個兩兩垂直的平面和一個斜面；所述圓弧面朝上， 所述斜面朝下。為了進一步提高承載性能，作為優選，所述上芯刀頭與下芯刀頭貼合面形狀相同， 所述上刀頭座和下刀頭座的貼合面形狀也相同。作為優選，所述下芯刀頭的斜面與下刀頭座的底面相接。作為優選，所述的落刀面與刀頭座側面平齊。本發明所得的卷簧機芯刀結構與現有技術相比，將急劇變化尖角部位改為圓弧過渡結構特征的措施，消除了產生應力集中的結構；將圓錐剛性特征改為圓弧柔性特征，改善了芯刀頭根部的應力分布；將整體芯刀結構改為分體式芯刀結構，改善構件外形，增強下芯刀體的強度，使由下芯刀體承接并抵消上芯刀體受力產生的變形及應力；從而使芯刀頭不易折斷，延長芯刀壽命。
圖1是現有芯刀的主視圖；圖2是現有芯刀的左視圖；圖3為現有技術中切斷時芯刀及切斷刀位置示意圖；圖4是實施例1卷簧機芯刀結構的主視圖；圖5是實施例1卷簧機芯刀結構的左視圖；圖6是實施例1上芯刀頭和上刀頭座的主視圖；圖7是實施例1上芯刀頭和上刀頭座的左視圖；圖8是實施例1下芯刀頭和下刀頭座的主視圖；圖9是實施例1下芯刀頭和下刀頭座的左視圖；圖中芯刀頭1、刀頭座2、落刀面3、上芯刀頭4、下芯刀頭5、上刀頭座6、下刀頭座 7、圓弧8、圓弧面9、斜面10、彈簧11、圓錐體結構12、切刀13。
具體實施例方式下面通過實施例結合附圖對本發明作進一步的描述。實施例1 如圖1所示，本實施例所描述的卷簧機芯刀結構，包括芯刀頭1和刀頭座2，芯刀頭 1與刀頭座2相連，芯刀頭1的側面有一個平整的落刀面3，芯刀頭1由上芯刀頭4和下芯刀頭5貼合構成，刀頭座2由上刀頭座6和下刀頭座7貼合構成，芯刀頭1和刀頭座2各自的貼合面在同一水平面上；上芯刀頭4與上刀頭座6為一體，上芯刀頭4根部與上刀頭座6 通過圓弧8過渡，下芯刀頭5與下刀頭座7為一體。其中，上芯刀體為直角圓弧塊形，其側面包括兩個相互垂直的平面和一個圓弧面9 ；下芯刀頭5為直角梯形臺形，其側面包括三個兩兩垂直的平面和一個斜面10，該斜面10與下刀頭座7的底面相接；圓弧面9朝上在切斷時用于支承彈簧11，斜面10朝下，支承力更強，貼合后側面形成了平整面即為落刀面3，該落刀面3與刀頭座2側面平齊，上芯刀頭4與下芯刀頭5貼合面形狀相同，上刀頭座6和下刀頭座7的貼合面形狀也相同。本實施例所描述的卷簧機芯刀結構，采取了消除應力集中結構、增加柔性特征、改變應力分布及改變構件外形的措施。首先，將整體芯刀結構改為了分體式芯刀結構，針對上、下兩個部分的不同受力特點分別進行結構設計，對下芯刀體的結構強度進行了增強，將現有的半圓柱體結構改為了梯形臺結構，改善了構件外形，更改的目的在于增強下半部分的剛度，使上芯刀體受力產生變形后，下芯刀體能夠承接并抵消上芯刀體的變形，減小了上芯刀體的內部應力，從而將芯刀頭1的懸臂梁受力結構改為了上部受力、下部支承的多點支承結構；其次，將具有急劇變化的尖角部位的圓錐體結構12改為圓弧8過渡，可一次加工成形，消除了產生應力集中的尖角結構，從而消除了局部應力嚴重增高的現象，使得在長期交變載荷的作用下，芯刀頭1根部不會產生裂紋傾向；再次，將圓錐剛性特征改為圓弧8過渡結構，增加了柔性結構特征，使得圓弧8結構部位能夠隨著芯刀頭1產生輕微變形，避免最大應力區域位于芯刀頭1的根部，改善了原先的芯刀頭1懸臂梁受力結構，改善了芯刀頭1根部部位的應力分布。
由于這些方面的改進，改善了芯刀頭1的受力狀況及受力結構，從而使芯刀頭1不易折斷，顯著延長芯刀壽命。
權利要求
1.一種卷簧機芯刀結構，包括芯刀頭和刀頭座，芯刀頭與刀頭座相連，所述芯刀頭的側面有一個平整的落刀面，其特征是所述的芯刀頭由上芯刀頭和下芯刀頭貼合構成，所述刀頭座由上刀頭座和下刀頭座貼合構成，芯刀頭和刀頭座各自的貼合面在同一水平面上；上芯刀頭與上刀頭座為一體，上芯刀頭根部與上刀頭座通過圓弧過渡，下芯刀頭與下刀頭座為一體。
2.根據權利要求1所述的卷簧機芯刀結構，其特征是所述的上芯刀體為直角圓弧塊形，其側面包括兩個相互垂直的平面和一個圓弧面；所述的下芯刀頭為直角梯形臺形，其側面包括三個兩兩垂直的平面和一個斜面；所述圓弧面朝上，所述斜面朝下。
3.根據權利要求2所述的卷簧機芯刀結構，其特征是所述上芯刀頭與下芯刀頭貼合面形狀相同，所述上刀頭座和下刀頭座的貼合面形狀也相同。
4.根據權利要求3所述的卷簧機芯刀結構，其特征是所述下芯刀頭的斜面與下刀頭座的底面相接。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的卷簧機芯刀結構，其特征是所述的落刀面與刀頭座側面平齊。
全文摘要
本發明公開的卷簧機芯刀結構，包括芯刀頭和刀頭座，芯刀頭與刀頭座相連，芯刀頭的側面有一個平整的落刀面，芯刀頭由上芯刀頭和下芯刀頭貼合構成，刀頭座由上刀頭座和下刀頭座貼合構成，芯刀頭和刀頭座各自的貼合面在同一水平面上；上芯刀頭與上刀頭座為一體，上芯刀頭根部與上刀頭座通過圓弧過渡，下芯刀頭與下刀頭座為一體。本卷簧機芯刀結構將急劇變化尖角部位改為圓弧過渡結構特征的措施，消除了產生應力集中的結構，改善了芯刀頭根部的應力分布；將整體芯刀結構改為分體式芯刀結構，改善構件外形，增強下芯刀體的強度，使由下芯刀體承接并抵消上芯刀體受力產生的變形及應力；從而使芯刀頭不易折斷，延長芯刀壽命。
文檔編號B21F11/00GK102172743SQ201010604258
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者吳興, 張耀, 王曉虎, 程文峰, 葛惠民, 黃文廣 申請人:浙江機電職業技術學院