一种螺旋弹簧触指的折弯成型方法

摘要

本发明公开了一种螺旋弹簧触指的折弯成型方法，包括以下步骤：1）设定螺旋弹簧触指的基本参数；2）制作加工模具；3）进行折弯成型，将一段螺旋弹簧垂直于下半模冲的工作面，将螺旋弹簧圈放在下半模冲上；将上半模冲倒置，使得上、下半圆螺纹槽相对构成圆筒形，并将上、下半模冲的斜面进行面接触，放在压力机平台上，然后控制压力机下压，直至上、下半圆螺纹槽的槽沿接触成一个平面为止，该压制段中的每个螺旋弹簧圈压制成型；重复上述过程，将螺旋弹簧圈一段一段的依次压制，直至整个螺旋弹簧圈的所有节圆全部折弯成型。本发明的方法，螺旋弹簧倾角的成型精度好，装、脱模方便。

权利要求

1.一种螺旋弹簧触指的折弯成型方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1、设定螺旋弹簧触指的基本参数；

根据所要加工的各个参数，选择合适的螺旋弹簧，即螺旋弹簧每个节圆的直径d、折弯后的尺寸，螺旋弹簧触指的外径D2，包括弹簧倾斜角度a1、圈高h、所用丝材的直径d0、螺旋弹簧的总圈数n、以及节距的大小s，步骤2、制作加工模具

制作出对应的上半模冲(1)和下半模冲(2)，M为上半模冲(1)中的上半圆螺纹槽(5)和下半模冲(2)中的下半圆螺纹槽(6)相对构成圆柱腔的直径，M按步骤1节圆的直径d及节距的大小s所加工成的螺纹丝的尺寸确定，即为Md×s，不过螺纹丝的顶角要加工成圆角，其大小是步骤1丝材直径d0的一半；

上半模冲1的斜面A1、下半模冲2的斜面A2两者形成的接触面跟水平面的夹角称为折弯倾角A，该折弯倾角A设置为56°或34°，通过步骤1螺旋弹簧节圆折弯前后直径的变化计算得到；

步骤3、进行折弯成型

将一段螺旋弹簧垂直于折弯成型模的工作面，将螺旋弹簧圈(3)放在下半模冲(2)上，将上半模冲(1)按螺距大小压在下半模冲(2)上，每个螺旋弹簧单圈对应一个螺纹单槽；

将上半模冲(1)倒置，使得上半圆螺纹槽(5)和下半圆螺纹槽(6)相对构成圆筒形，并将上半模冲(1)的斜面A1与下半模冲(2)的斜面A2面接触，一起放在压力机平台上，上半圆螺纹槽(5)与下半圆螺纹槽(6)之间正在压制的一段螺旋弹簧称为压制段；

然后控制压力机施加下压力，直至压到上半圆螺纹槽(5)槽沿和下半圆螺纹槽(6)槽沿接触成一个平面为止，该压制段中的每个螺旋弹簧圈压制成型；

重复步骤3的上述过程，将螺旋弹簧圈一段一段的依次压制，每次压制的一段螺旋弹簧圈长度为2～3厘米，直至整个螺旋弹簧圈的所有节圆全部折弯成型，即成。

说明书

一种螺旋弹簧触指的折弯成型方法

技术领域

[0001] 本发明属于高压电器技术领域，具体涉及一种螺旋弹簧触指的折弯成型方法。

背景技术

[0002] 触指是一类用于电气行业的电器零件，属于户外交流高压断路器灭弧室应用技术，它就像一个接触笼插在各个接触面之间。通过大量的接触点来连接各个表面，以连续和间歇的方式运行，每个接触点充当“桥梁”作用让电流通过。

[0003] 弹簧触指数量、弹簧丝的直径、弹簧圈数、弹簧倾斜角度等都对弹簧触指的性能有影响。弹簧触指应力的大小除与弹簧丝直径有关外，和弹簧的倾斜角度a有关，它与变形抗力成正比，同时也应该防止弹簧触头单圈压缩变形量进入塑性变形区、弹簧触头并圈产生电弧烧熔。多组螺旋弹簧触指利于充分接触，降低接触电阻，减小温升，同时利于动连接导向，此时弹簧触指的应力越小越好，而对于静连接来说，适当增加应力可进一步降低接触电阻。目前对于螺旋弹簧触指的折弯成型问题尚未很好解决，实际加工过程难以控制，使得螺旋弹簧触指成品质量不能达到设计要求，影响成品的电气性能。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种螺旋弹簧触指的折弯成型方法，解决了现有技术中螺旋弹簧触指的倾角折弯成型难以控制加工，影响成品电气性能的问题。

[0005] 本发明所采用的技术方案是，一种螺旋弹簧触指的折弯成型方法，按照以下步骤实施：

[0006] 步骤1、设定螺旋弹簧触指的基本参数；

[0007] 根据所要加工的各个参数，选择合适的螺旋弹簧，即螺旋弹簧每个节圆的直径d、折弯后的尺寸，包括弹簧倾斜角度a1、圈高h、所用丝材的直径d0、螺旋弹簧的总圈数n、以及节距的大小s，

[0008] 步骤2、制作加工模具

[0009] 制作出对应的上半模冲和下半模冲，M为上半模冲中的上半圆螺纹槽和下半模冲中的下半圆螺纹槽相对构成圆柱腔的直径，M按步骤1节圆的直径d及节距的大小s所加工成的螺纹丝的尺寸确定，即为Md×s，不过螺纹丝的顶角要加工成圆角，其大小是步骤1丝材直径d0的一半；折弯倾角A，通过步骤1螺旋弹簧节圆折弯前后直径的变化计算得到；

[0010] 步骤3、进行折弯成型

[0011] 将一段螺旋弹簧垂直于折弯成型模的工作面，将螺旋弹簧圈放在下半模冲上，将上半模冲按螺距大小压在下半模冲上，每个螺旋弹簧单圈对应一个螺纹单槽；

[0012] 将上半模冲倒置，使得上半圆螺纹槽和下半圆螺纹槽相对构成圆筒形，并将上半模冲的斜面A1与下半模冲的斜面A2面接触，一起放在压力机平台上，

[0013] 然后控制压力机施加下压力，直至压到上半圆螺纹槽槽沿和下半圆螺纹槽槽沿接触成一个平面为止，该压制段中的每个螺旋弹簧圈压制成型；

[0014] 重复步骤3的上述过程，将螺旋弹簧圈一段一段的依次压制，直至整个螺旋弹簧圈的所有节圆全部折弯成型，即成。

[0015] 本发明的螺旋弹簧触指的折弯成型方法，其特征还在于：

[0016] 所述的折弯倾角A，设置为56°或34°。

[0017] 所述的步骤3中，每次压制的一段螺旋弹簧圈长度为2~3厘米。

[0018] 本发明的有益效果是，螺旋弹簧倾角的成型精度好，装、脱模方便，工序少，操作简单，生产效率高。

附图说明

[0019] 图1为压制成型后的螺旋弹簧触指外形图；

[0020] 图2为压制成型后的螺旋弹簧触指并圈图；

[0021] 图3为本发明方法所用的上半模冲的前视图；

[0022] 图4为本发明方法所用的上半模冲的左视图；

[0023] 图5为本发明方法所用的上半模冲的俯视图；

[0024] 图6为本发明方法所用的下半模冲的前视图；

[0025] 图7为本发明方法所用的下半模冲的左视图；

[0026] 图8为本发明方法所用的下半模冲的俯视图；

[0027] 图9为本发明方法在压制前的装配状态示意图。

[0028] 图中，1.上半模冲，2.下半模冲，3.螺旋弹簧圈，4.螺旋弹簧触指，5.上半圆螺纹槽，6.下半圆螺纹槽，

[0029] 另外，A为折弯倾角，A1为上半模冲的斜面、A2为下半模冲的斜面，M为上半模冲中的上半圆螺纹槽和下半模冲中的下半圆螺纹槽相对构成圆柱腔的直径，P为冲压的下压力。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0031] 图1、图2是通过折弯成型的螺旋弹簧触指成品的结构示意图。螺旋弹簧触指的线径为d0，螺旋弹簧触指的内径为D1，螺旋弹簧触指的外径为D2，螺旋弹簧触指的圈数为n；单个螺旋弹簧圈的直径为d，单个螺旋弹簧圈倾斜角度a1时对应的高度简称为圈高h1，单个螺旋弹簧圈的圈高h1=(D2-D1)/2，弹簧倾斜角度a2时对应的高度简称为圈高h2。

[0032] 本发明的螺旋弹簧触指的折弯成型方法，所用的模具包括上半模冲1和下半模冲2，图3-图8分别包括了上半模冲1和下半模冲2三个视向的结构示意图，三个视向分别是前视图、左视图、俯视图。

[0033] 参照图3、图4、图5，上半模冲1的结构是，上半模冲1主体的侧视图为T型截面结构，在T型的竖直边底端纵向开有半圆柱型的上半圆螺纹槽5，该上半圆螺纹槽5使用时开口向下，该上半圆螺纹槽5的半径为M；T型的纵向水平一端设置为下斜面A1，下斜面A1的倾斜角度为a。

[0034] 参照图6、图7、图8，下半模冲2的结构是，下半模冲2主体的左视图为U型截面结构，在U型的纵向长方形凹槽底面设置有半圆柱型的下半圆螺纹槽6，实际使用中，该下半圆螺纹槽6开口向上放置，该下半圆螺纹槽6直径为M；下半模冲U型两边同一端的上表面均设置有同样的凸肩，两个凸肩的向内一端面设置为上斜面A2，上斜面A2的倾斜角度同样为a。

[0035] 因为有下压量，即上半模冲1和下半模冲2的半圆螺纹槽的直径均为M，上半模冲1和下半模冲2中的上、下斜面的倾斜角度均为a。

[0036] 上、下半模冲的半圆螺纹槽的深度尺寸，只是按制作不同的螺旋线径d0和螺旋弹簧圈的直径为d来确定。

[0037] 本发明的螺旋弹簧触指的折弯成型方法，通过模具将螺旋弹簧压制得到一定倾角，以加工成型为螺旋弹簧触指，按照以下步骤实施：

[0038] 步骤1、设定螺旋弹簧触指的基本参数，根据用户要求来制作不同要求的尺寸；

[0039] 根据所要加工的各个参数，选择合适的螺旋弹簧。参照图1，即螺旋弹簧每个节圆的直径d、折弯后的尺寸，包括弹簧倾斜角度a1、圈高h、所用丝材的直径d0、螺旋弹簧的总圈数n、以及节距的大小s，

[0040] 步骤2、制作加工模具

[0041] 参照图3-图8的结构图，制作出对应的上半模冲1和下半模冲2，图中的M为按步骤1节圆的直径d及节距的大小s所加工成的螺纹丝的尺寸确定，标示为Md×s（这个不是表示计算公式，工业中用于表示螺纹加工符号，M代表要加工成螺纹，d代表该螺纹的外径，s代表螺纹的间距）；螺纹丝的顶角需要加工成圆角，其大小是步骤1丝材直径d0的一半；图中的A为折弯倾角，通过步骤1螺旋弹簧节圆折弯前后直径的变化计算得到，通常设置为
56°或34°。

[0042] 步骤3、进行折弯成型

[0043] 将一段螺旋弹簧（每次压一段，好多圈，不是一圈一圈的压）垂直于下半模冲2的工作面，见图9中的螺旋弹簧圈3所示那样放在下半模冲2上，将上半模冲1按螺距大小压在下半模冲2上，因为上下半模冲相对面内都设置有半圆螺纹槽，需要把弹簧放到半圆螺纹槽里，所以，每个螺旋弹簧单圈对应一个螺纹单槽，要求上半模冲1和下半模冲2的斜面相配合，压制前的装配状态如图9所示；

[0044] 将步骤2加工好的上半模冲1倒置，将上半模冲1的上半圆螺纹槽5和下半模冲2的下半圆螺纹槽6相对构成圆筒形，并将上半模冲1的斜面A1与下半模冲2的斜面A2面接触，组成折弯模具，一起放在压力机平台上，压力机（或冲压机）可以选用5~10吨型号；

[0045] 然后控制压力机施加相应的下压力P，直至压到上半圆螺纹槽5槽沿和下半圆螺纹槽6槽沿接触成一个平面为止，即上半模冲1和下半模冲2的半圆螺纹槽沿所在的平面贴紧为一个平面，该压制段中的每个螺旋弹簧圈压制成型，（见图9所示，相邻的第二段螺旋弹簧圈悬在半圆螺纹槽轴线的垂直线外面，每次放置时下一段螺旋弹簧圈旋在空中）。

[0046] 重复步骤3的上述过程，将螺旋弹簧圈一段一段的依次压制，每次压制的一段螺旋弹簧圈长度为2~3厘米，直至整个螺旋弹簧圈的所有节圆（圆圈）全部折弯成型，即成。

[0047] 实施例1

[0048] 内径为50毫米的螺旋弹簧，总圈数是57，节距是3毫米，采用直径1.5毫米的弹簧丝绕成，节圆直径在折弯前后分别是12.5毫米和10.5毫米，折弯倾角是56°。

[0049] 步骤1、确定螺旋弹簧的基本参数。螺旋弹簧每个节圆的直径12.5毫米，折弯后的10.5毫米，节距的大小3毫米，所用丝材的直径1.5毫米，螺旋弹簧的总圈数57，折弯倾角是56°。

[0050] 步骤2、按照图3-图8的结构图制作上下模冲。图中的M为按步骤1节圆的直径，节距的大小，加工成螺纹丝，即为M12.5×3毫米，不过螺纹丝的顶角要加工成圆角，其大小是步骤1丝材直径的一半，即0.8毫米。图中的斜面A1、斜面A2的倾角a都是56°。

[0051] 步骤3、折弯成型。将步骤2制作好的上半模冲1和下半模冲2放在5~10吨压力机平台上，将螺旋弹簧竖直放在下半模冲2上，将上半模冲1按螺距大小压在下半模冲2上，压制前的装配状态如图9所示。然后通过压力机施加一定的压力直至上下模冲压到一个平面（上半模冲1和下半模冲2半圆螺纹槽M12.5×3毫米所在的平面贴紧为一个平面）为止，一个螺旋弹簧圈压制成型，不断旋转重复上述过程，直至整个螺旋弹簧的节圆全部折弯。

[0052] 实施例2

[0053] 内径为128毫米的螺旋弹簧，总圈数是120，节距是3毫米，采用直径2.0毫米的丝绕成，节圆直径在折弯前后分别是12.5毫米和10.5毫米，折弯倾角是56°。

[0054] 步骤1、测量螺旋弹簧的基本参数。螺旋弹簧每个节圆的直径12.5毫米，折弯后的尺寸10.5毫米，节距的大小3毫米，所用丝材的直径2.0毫米，螺旋弹簧的总圈数120，折弯倾角是34°。

[0055] 步骤2、按照图3-图8的结构图制作上下模冲。图中的M为按步骤1所测节圆的直径，节距的大小，加工成螺纹丝，即为M12.5×3毫米，不过螺纹丝的顶角要加工成圆角，其大小是步骤1测量丝材直径的一半，即1.0毫米。图中的斜面A1、斜面A2的倾角a都是34°。

[0056] 步骤3、折弯成型。将步骤2加工好的上半模冲1和下半模冲2放在5~10吨压力机平台上，将螺旋弹簧竖直放在下半模冲2上，将上半模冲1按螺距大小压在下半模冲2上，压制前的装配状态如图9所示。然后通过压力机施加一定的压力直至上下模冲压到一个平面为止，一个螺旋弹簧圈压制成型，不断旋转重复上述过程，直至整个螺旋弹簧的节圆全部折弯。