介紹了圓錐彈簧的沖壓模具設(shè)計(jì)。介紹了一種用沖壓法加工螺旋彈簧錐形頭的錐形彈簧模具，并對(duì)沖壓過程中應(yīng)注意的問題和模具參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了劃分。

　　圓錐彈簧模具結(jié)構(gòu)及工作過程

　　圖1所示的圓錐端彈簧在帶有沖壓模的沖床上加工。實(shí)踐證明，可以取得令人滿意的效果。錐形彈簧模的結(jié)構(gòu)如圖2所示。將彈簧的一端放入上模和下模之間的工作件中。在連續(xù)沖壓下，彈簧在旋轉(zhuǎn)時(shí)軸向移動(dòng)。在沖壓過程中，彈簧受到壓縮和擠壓，導(dǎo)致復(fù)雜的彎曲變形。由于上模設(shè)有錐形螺旋槽，彈簧外徑逐漸變小，鋼絲沿軸向旋轉(zhuǎn)延伸，使長(zhǎng)度尺寸向兩端延伸。雖然彈簧軸有時(shí)會(huì)向下移動(dòng)，但在沖壓成形過程中彈簧會(huì)旋轉(zhuǎn)多次，因此可以及時(shí)糾正偏心現(xiàn)象。在沖壓結(jié)束時(shí)，彈簧可向前和向后按壓數(shù)次，并通過其彈力使軸線一致。如果提前在彈簧孔端放置卸扣，錐形端的鋼絲將其緊緊包裹在錐形端孔中，從而組裝成型。

　　沖模上下成形模均采用Crl2鋼，淬火至50～50～55HRC，其中槽螺旋面的幾何形狀差異及相關(guān)參數(shù)的選擇直接影響到加工質(zhì)量和端部幾何形狀。

　　圓錐彈簧模具幾何參數(shù)的選擇

　　上下模的幾何形狀如圖3所示，相關(guān)參數(shù)只有在試驗(yàn)后才能確定。

　　螺距、齒寬和螺紋凹槽有效深度的測(cè)定。如果彈簧采用60Siena鋼絲軋制，由于鋼絲強(qiáng)度較低，在熱處理之前，彈簧的錐形端用錐形彈簧模具沖孔。線徑d作為下模和下模的節(jié)距，實(shí)踐中當(dāng)At=d-t有微小誤差時(shí)，可沖出合格產(chǎn)品。如果彈簧是用碳鋼絲軋制的，如果用模具沖壓，會(huì)出現(xiàn)許多問題。由于碳素鋼絲強(qiáng)度高，沖壓時(shí)上、下模的尖峰經(jīng)常被鋼絲壓碎，彈簧表面出現(xiàn)線性深痕，甚至鋼絲圈之間出現(xiàn)0.3~0.5的間隙。如果上下模具的節(jié)距更改為“=DCOSG/2），情況將明顯改善（錐角）。

　　改進(jìn)后的成形模在帶有車削錐度裝置的車床上加工，因此有必要使車床進(jìn)給節(jié)距t=dcos（a/2）。只有這樣，上下模具中的螺旋圓形槽才能完全吻到彈簧的錐形端（見圖）。如果t=d，螺紋螺距如圖4c所示。則槽為1：鋼絲為半周向，不能與鋼絲表面完全接觸。如果每個(gè)閨房產(chǎn)生一個(gè)增量△ ￡, 會(huì)有累積的錯(cuò)誤。t=dcos（a/2）沖孔的錐形端面不會(huì)產(chǎn)生間隙。表面質(zhì)量很好。為了避免蜂頂開裂，應(yīng)將峰值設(shè)計(jì)為=（1/）多次沖孔的金屬絲使成形模中的槽彌補(bǔ)了車削節(jié)距誤差，這不僅提高了槽表面的強(qiáng)度，而且提高了槽的平滑度，延長(zhǎng)了模具的使用壽命。

　　確定大小端直徑D、上下模具平面間隙D和圓角R

　　實(shí)驗(yàn)中使用了D=D、 但沖壓后彈簧表面出現(xiàn)毛刺和凸緣，這主要是由于當(dāng)鋼絲彈簧的外徑通過沖壓減小時(shí)，鋼絲表面被成形模塊的四個(gè)棱角強(qiáng)烈擠壓所致。如果將棱角變?yōu)榇髨A角，使R=D/4（見圖3），D=1.1D，鋼絲在接觸開始時(shí)容易滑入槽中，不會(huì)劃傷和產(chǎn)生法蘭，從而保證加工質(zhì)量。

　　由于鋼絲有一定的回彈，為達(dá)到質(zhì)量要求，需使錐形彈簧模具在閉合時(shí)模腔尺寸小于彈簧外徑，從而使彈簧回復(fù)后達(dá)到圖紙要求尺寸，小端直徑一般以不大于彈簧圓錐小靖外徑為佳。導(dǎo)柱外邊的壓簧(見圖2)主要起調(diào)節(jié)上、下模間隙、便于拆卸和控制彈簧質(zhì)量的作用，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可取d=(3／4)d。工作作前應(yīng)校正摸具的閉合高度，使8=0或留0．5ram間隙。

　　沖壓過程中應(yīng)注意的問題

　　(1)經(jīng)常清洗凹槽內(nèi)的雜質(zhì)、污物，加油潤(rùn)滑，保持凹槽內(nèi)光潔，才能保證彈簧錐端的表面質(zhì)量。

　　(2)在錐形彈簧模具前端人口部分加1個(gè)套管，如圖5所示。套管固定在底板上，并使其與模具中心高度一致，起穩(wěn)定導(dǎo)向和支承的作用。

　　(3)這種沖壓工藝回彈力較大，機(jī)床振動(dòng)頻繁，在操作中要注意機(jī)床的曲軸、制動(dòng)及錐形彈簧模具連接處的螺釘是否松動(dòng)，以免發(fā)生事故。