加工U形箍專用自動機床的設計

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加工U形箍專用自動機床的設計簡介
1 前言 U形箍是全自動洗衣機中緊固洗衣桶的專用零件。由於該件生產工藝複雜,目前國內大多數洗衣機廠家的生產設備是從國外進口的,價格較高,提高了洗衣機的生產成本,而且該設備的維修難以保證。為……
加工U形箍專用自動機床的設計正文

1 前言 U形箍是全自動洗衣機中緊固洗衣桶的專用零件。由於該件生產工藝複雜,目前國內大多數洗衣機廠家的生產設備是從國外進口的,價格較高,提高了洗衣機的生產成本,而且該設備的維修難以保證。為此,我公司受某洗衣機廠委託設計和製造了加工U形箍用的自動機床。該機床的功能是通過送放料、校直、成形、彎半徑R、定長、切斷和拉延,將帶料寬度為27.4mm,厚度為1mm的鍍鋅板料(整卷)加工成U形箍零件。
 
2 總體方案
 2.1 放送料 該工序同時將兩盤帶料(帶料盤尺寸250×1000×27.4)分別裝入兩料盤中,兩料盤轉軸可繞支座中心迴轉,當一盤料加工完后,只要將定位銷拔起,底板帶動兩料盤轉動180°,待用的另一盤料即可進入工作狀態,這樣可節省裝卸料的輔助時間。
 2.2 滾彎成形 滾彎成形包括滾壓成形和彎圓。滾彎成形是由七組輥輪在送進板料的同時作連續彎曲加工,前三組輥輪為校直切邊,后四組輥輪為彎曲成形,最後彎R圓弧。設計要點: (1)滾壓成形速度:v=15~16 m/min (2)主軸的驅動方式:上下等速驅動,主軸由低速大扭矩液壓馬達驅動(馬達型號為:1QJM12-1.0),該液壓馬達轉速可在4~160 r/min範圍內任意調節,額定扭矩為1480N.m。 (3)導向線的選擇:為使板料從平板狀態向前移動直至成形需要有水平導向線和垂直導向線。水平導向線從第一組輥輪開始到第七組輥輪為止,始終保持在同一水平面上,並以成形輥輪的節圓直徑為基準。因U形箍零件為對稱斷面,所以垂直導向線與零件斷面中心一致。 (4)輥輪節圓直徑的確定:該專機設計成上下輥輪節圓直徑(也稱為孔型線)一致,在節圓上可以無滑移地送進成形材料。為了設計方便,我們將通過第一組輥輪直至最後一組輥輪的水平導向線和輥輪節圓直徑相一致,並使節圓直徑在每孔型中增加0.5%,朝著最後一組輥輪方向對材料給以拉伸,以防止彎曲和扭轉。 (5)彎R圓弧:在U形箍零件中要求直徑為523.5±1,為了達到這一要求,在彎R裝置中採用半徑可調節結構,通過試彎調整后使得彎出的零件能準確達到工藝要求。
 2.3 定長裝置 沿成形零件徑向彈性可移動裝置中的小滾輪始終壓在作連續移動的工件中,從而使小滾輪作純滾動,小滾輪的純滾動通過同步齒形帶傳至圓光柵編碼器,這樣,當圓光柵編碼器輸出的脈衝值達到設定值時,便發出信號給液壓馬達使其停止工作。只要通過調整設定的脈衝值就能方便準確地控制U形箍零件的周長。
 2.4 切斷和拉延 當定長裝置測出U形箍零件的長度達到規定長后,液壓馬達便停止轉動,使成形停止,此時由複合模中切料刀先將U形零件切斷,而後通過對稱的成形凸模拉延至圖紙要求,最後全部退回原位。至此便完成了一個零件的加工,機床開始下一個自動循環。
 2.5 液壓傳動系統 液壓系統中執行元件共有兩個油缸(缸徑分別為80和50),一個液壓馬達。為了能準確快速地使液壓馬達停止下來,在液壓系統中設計了制動迴路,這種迴路的功能在於使執行元件平穩地由運動狀態轉換成靜止狀態,對油路中出現的異常高壓和負壓作出迅速反應,使制動時間儘可能短、衝擊儘可能小。液壓馬達在三位四通閥切換時,緩衝溢流閥B在規定的背壓下實現制動。調壓時必須保證PB=(1.05-1.1)PA。液壓系統主要參數如下: 液壓泵: YB1-10 電機功率: 5.5kW 系統額定工作壓力: 12MPa
 
3 結束語 由於該專機帶動輥輪轉動的齒輪由液壓馬達驅動,從而使整個齒輪箱結構緊湊,很方便地獲得了成形所需要的低速大扭矩。另外將定長裝置與液壓馬達的油路制動相結合,使U形箍直徑得到快速而準確的控制。該機床已交付洗衣機廠使用近一年,穩定地達到批量生產的要求(生產節拍為12秒),而價格僅為進口同類機床的三分之一。實踐表明,該機床的設計是成功的。  
作者簡介:劉明(1963-)男,江蘇江寧人,南京機械高等專科學校工程師。作者單位:劉 明 南京機械高等專科學校,江蘇 南京  210013 參考文獻 [1]日本塑性加工學會編.壓力加工手冊.北京:機械工業出版社,1984 [2]金振華主編.組合機床及其調整與使用.北京:機械工業出版社,1990 [3]雷天覺主編.液壓工程手冊.北京:機械工業出版社,1993

 

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