[发明专利]螺旋挡圈绕制方法及其装置

权利要求书

1.螺旋挡圈绕制装置，其特征是，本装置包括送料夹紧装置、绕制芯棒[5]、绕制挡块[7]、套筒[8]、拧紧螺钉[6]、转动动力源[10]、平移动力源[11]以及控制装置[12]；

所述的送料夹紧装置固定在固定架[9]上，送料夹紧装置包括夹块[1]和夹块[2]，夹块[1]和夹块[2]通过螺栓[3]以及锁紧螺母[4]拼成一个槽形件，槽的大小可供扁平金属丝线[13]通过，并提供进给张力控制弯曲回弹；

绕制芯棒[5]为台阶轴，绕制芯棒[5]的台阶一侧为螺旋绕制面，螺旋绕制面外沿上开有供扁平金属丝线[13]端头通过的径向缝，台阶圆周面上装有用于固定金属丝线端头的拧紧螺钉[6]，套筒[8]固定在绕制芯棒[5]上，套筒[8]上套有固定在固定架[9]上的绕制挡块[7]，二者为间隙配合，绕制挡块[7]的端面为与绕制芯棒[5]台阶螺旋绕制面相反旋向的螺旋绕制面；绕制芯棒[5]可在转动动力源[10]的作用下绕其中心轴旋转，绕制挡块[7]可在平移动力源[11]作用下随固定架[9]沿芯棒中心轴轴向平移；

所述的控制装置[12]用于，在其控制下，每当绕制芯棒[5]旋转一圈，绕制挡块[7]随固定架[9]沿轴向移动的移动距离为扁平金属丝线[13]厚度加挡圈螺旋间隙；

所述的螺旋绕制面的螺距为扁平金属丝线[13]的厚度。

2.螺旋挡圈绕制方法，其特征是，本方法包括以下步骤：

第一步，根据扁平金属丝线[13]的材料近似实际应力曲线的屈服极限、材料应变刚模量、材料的弹性模量、截面积对x轴的静矩以及截面对x轴的惯性矩，通过下式计算扁平金属丝线[13]绕弯曲率的回弹值

式中：ρ、ρ_o为回弹前及回弹后零件中性层处的曲率半径，ρ=2/(φ+b)；

σs——零件材料的近似实际应力曲线的屈服极限；

D——材料的应变刚模量； 

S_x——截面积对x轴的静矩；

Jx——截面对x轴的惯性矩；

E——零件材料的弹性模量；

b  ——扁平金属丝线宽度；

φ——需要绕制的螺旋挡圈的内径；

再根据回弹值ΔK和需要绕制的螺旋挡圈的内径φ,得到绕制挡块[7]的内径和套筒[8]的外径为φ₁=（φ-2*ΔK），选择相应的绕制挡块[7]和套筒[8]；

第二步，将上述的螺旋挡圈绕制装置装在车床上，其中，绕制芯棒[5]的转动动力源[10]为车床三爪卡盘，平移动力源[11]为车床轴向进给，固定架[9]为车床走刀架，控制装置[12]为车床控制台；

第三步，将扁平金属丝线[13]端头折弯伸入绕制芯棒[5]台阶轴的径向缝，拧紧螺钉[6]将其固定，通过螺栓[3]将夹块[2]压紧在夹块[1]上；

第四步，根据螺旋挡圈绕弯力矩在车床控制台上确定车床转速，螺旋挡圈绕弯力矩M可按下式计算

第五步，开动车床，扁平金属丝线[13]缠绕在绕制芯棒[5]上随车床慢速旋转，同时送料装置、绕制挡块[7]随走刀架沿螺旋挡圈绕制轴向移动，车床主轴每旋转一圈，刀架轴向移动距离等于扁平金属丝线[13]厚度加螺旋挡圈螺旋间隙；

第六步，绕制圈数达到需要的圈数，关闭车床，取出绕成的螺旋挡圈。