一種全封閉沖切下料機構的研究與設計

丁海峰

(聊城職業技術學院工程學院,山東聊城 252000)

一種全封閉沖切下料機構的研究與設計

丁海峰

(聊城職業技術學院工程學院,山東聊城 252000)

本新型下料裝置夾緊模具采用全封閉結構,避免在沖刀瞬間沖切時工件發生變形,提高了下料的合格率,并且采用沖刀切斷管材切口處光滑無毛刺。

沖切 全封閉 質量

1 引言

目前，在圓形管材下料領域，普遍采用液壓圓盤鋸或是無齒鋸(又稱砂輪切割機)下料。在管材下料時，無論是圓盤鋸還是無齒鋸，切割原理均是通過圓盤的高速轉動來與管材接觸進行切割。在切割時，圓盤鋸逐漸下移切割管材來實現下料。管材下料的速度慢，效率低，電能消耗大，管材切口處粗糙，有毛刺，并且在切割時金屬火花飛濺，噪音大，工作環境差。另外，采用沖床直接下料，切口處容易發生變形，質量較差。本新型下料裝置采用全封閉模具，避免在沖刀瞬間沖切時工件發生變形，提高了下料的合格率，并且采用沖刀切斷管材切口處光滑無毛刺，下料效率也較高。

圖1 新型管材下料裝置的結構總圖

圖2 沖切模具機構圖

圖3 上模原理圖

圖4 下模原理圖

2 技術方案

首先，為了解決生產成本和搬運問題，我們設計的沖切機構，可直接安裝于曲柄壓力機或摩擦壓力機等沖壓機的滑塊和工作臺上，而無需做成整機產品，安裝、搬運均十分方便，并且只需在現有的沖壓機上安裝即可實現管材下料的功能，而無需重新購買下料設備，節省成本。其次，新型的下料方式采用沖刀下料，管材夾緊機構將管材夾緊，沖刀在沖壓機的帶動下，利用沖力，將管材瞬時裁斷，時間快，效率高，管材切口處光滑無毛刺。并且在工作時不會產生火花，噪音低，工作環境大大改善。另外，通過對沖床電氣控制部分進行改進，引入PLC控制，在工作過程中可以邊沖料邊計數，節省了工人在工作過程中請點工件的時間;另外，為了使被下料的尺寸準確以及節省工作時間，我們計劃設計自動送料系統，工人只要在電腦中輸入相應的參數，在芯片的控制作用下，坯料就向前進給多大的尺寸，改變傳統的邊送料邊測量這一繁雜的工作過程，即提高了效率，提高了精度，又能把工人從高強度的勞動中解放出來。

圖1為本新型管材下料裝置的結構總圖。

該新型主要部分沖切模具的結構如圖2所示，沖切模具包括一上模和一下模。上模包含沖刀9，還包括一上模座2，為了提高沖切質量，在上模座2上安裝了導套8，沖刀9固定安裝于刀具固定座5上，上模座2固定安裝于沖床滑塊上;下模安裝于沖床工作臺上，包括一固定下刀口2、一滑動下刀口1，滑動下刀口1的后端與氣缸的活塞桿相連接，前端與固定下刀口2的前端相對應，并分別在各自的前端開有與沖刀9對應的刀槽，沖刀9的方向朝向下并與刀槽相對應。固定下刀口2與滑動下刀口1各自的前端所開的刀槽，寬度大于沖刀9的寬度，各自刀槽的長度之和大于沖刀9的長度，這樣設計的目的，是為了適應對不同尺寸大小的管材進行下料。此外，為了避免夾緊時夾緊氣缸由于氣的收縮退讓，我們采用帶自鎖功能的夾緊氣缸，安裝于下模座上的導柱5分別位于滑動下刀口1的兩側位置，并與上模上的導套8相對應，相活動套接在一起，在沖切下料的過程中，起到導向和穩定的作用。(如圖3、圖4所示）

3 結語

(1)夾緊機構采用全封閉結構，避免材料發生塑性變形，切斷處加工質量較好;(2)采用沖刀瞬時切斷工件，提高了下料效率。

[1]劉欽等.手動夾緊式矩形管沖切下料模具[J].客車技術與研究,1998(2).

[2]曲柄壓力機,西安交通大學金屬壓力加工教研組編,北京：中國工業出版社,1961.

[3]王菲菲.一維最優下料研究.山東大學碩士畢業論文.

This new baiting device used the fully enclosed structure,in order to avoid deformating when cutting the workpiece instantaneously,improved the rate of cutting ,and the incision was smooth and Burr-free because of using the press knife to cut off.

die cutting totally closed quality

聊城市科技發展計劃項目、項目編號：2011GGX10。

丁海峰(1973—),女,山東聊城人,工學碩士,講師,研究方向：小型機械機構的研究與設計。