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摘 要： 分析了一种示螺旋形保险圈零件的结构及工艺性，设计了一种示螺旋形保险圈零件的弯曲成形工装，介绍了工装结构组成及示螺旋形保险圈绕制过程。

关键词： 工艺分析，工艺方案，工装结构，弯绕成形

引言

如图1所示螺旋形保险圈，是HB 2-64-1994系列产品

70G1组弹簧钢丝，其工艺路线为：下料→成形1→成形2→切断→去毛刺→回火→镀锌钝化→总检、入库。在螺旋保险圈的加工过程中，成形工序是难点和关键，绕制工装的设计关系到产品的加工难度和产品质量。该零件试制初期曾设计了芯棒在普通车床上采用绕制成形， 但由于剪断难度大，π型预弯困难，零件质量稳定性差，生产效率低。不能适应大批量生产的要求，因此，必须设计专用工装，提高零件质量。

1.零件要求及工艺分析

零件要求控制形状和保证尺寸，由于该零件要求表面镀锌钝化处理，因此要求成形后的零件表面应无毛刺、裂纹、压伤折痕、麻坑、锈蚀等缺陷。

该产品结构特征：俯视为螺旋形状，正视为π型结构，采用普通车床绕制方法加工费时费力，且质量难以保证，也不适宜采用绕簧机加工，只能采用手工绕制和弯曲结合的方法加工，而手工作业，如果没有工装辅助，形状控制及尺寸保证则非常困难，其次产品材料强度高，弯曲难度大，弯绕过程中弯曲回弹较大，因此，要实现设计要求和工艺要求，在进行专用工装的结构设计和芯棒尺寸设计时，必须着重考虑。

2.原加工方法在生产中存在的问题

在普通车床上采用芯棒绕制成形后的半成品（如图2），在后续加工中存在以下问题：⑴剪断难度大、费时费力；⑵ π型预弯难度大，费时费力；⑶ D尺寸增大，致使产品尺寸一致性差；（4）普通车床绕制剪断产品表面产生伤印。

3.原因分析及改进措施

分析认为，出现上述问题的原因有四个方面：

（1） 剪断难度大、费时费力，严重影响了零件生产效率。分析原因是由于圈与圈之间没有缝隙，剪断时不好下刀，必须有另一人配合将待剪断处圈与圈之间沿轴向上拉开一定距离，才能实施剪断。因此，针对这种绕制的在剪断时的困难，决定采用单个绕制。

（2） π型预弯难度大，费时费力。严重影响了零件生产效率，分析原因是由于预弯方向与原弯曲方向相反，预弯时要克服原绕圆时的弯曲应力，因此弯曲难度大，费时费力，因此，针对原绕制的问题与缺点，决定采用单个绕制，并且限制绕制圈数。

（3） D尺寸增大，致使产品尺寸一致性差。由于预弯时需反方向用力，必然造成D尺寸增大，这样势必导致部分产品尺寸超差，影响产品尺寸的一致性。因此，针对原绕制的问题与缺点，决定采用单个绕制。改进预弯短的形状及尺寸。

（4） 产品表面产生伤印。分析原因是剪断和π型预弯过程中造成，因此，针对原绕制的问题与缺点，决定采用单个绕制，改进预弯短的形状及尺寸。

4.工装结构及弯绕成形过程

通过多次试验、改进和完善，设计自制了一种螺旋保险圈的加工装置，使用该工装绕制，一是不需剪断，二是手工预弯π型结构时，预弯难度小，不会导致尺寸D增大，产品尺寸一致性好，表面不容易出现伤印，成功解决了螺旋保险圈弯绕加工技术质量难题。

螺旋形保险圈的加工装置结构示意图如图3，其结构由1.轴1，2.芯轴，3.螺钉4.限位块，5.销子，6.夹具体等组成。

该工装安装在台虎钳上使用，工作时先将夹具体6固定在台虎钳上，零件在卷绕、弯曲以前，先将剪断成定长的钢丝预弯放在限位块4卡槽内，转动轴2绕制1.5圈成形，然后取下零件。这样绕制弯曲的零件在手工弯曲π字型时省时省力。

5.结束语

该工装结构简单、生产实际中工人操作、装卸方便、定位准确、可靠，加之工装外形小，制造成本低；生产效率高，经过两个批次生产，加工产品尺寸的一致性好，质量稳定，对于类似结构形状产品的加工具有较好的推广价值。

参考文献

[1] 冲模设计手册编写组。冲模设计手册 [M]. 北京：机械工业出版社，1999.

[2] 王孝培。冲压手册 [M]. 北京：机械工业出版社，1990.

杨永 李梦 唐林 杨超 伍再先 郑秦浪

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