桌斗自動卷邊機的設計與應用

青島港灣學院實訓中心 吳瑞凱 王致剛 侯可軍

1 引言

板料卷邊設備在市場上有很多：卷口機、錐度卷邊機、液壓兩棍卷板機、薄板卷板機等。

但對于沒有自動卷邊設備，沒有專用的卷邊的模具的中小企業及小作坊，若要加工一些材料厚度≤1mm的薄板卷邊如圖1，而且生產的批量不是很大，如果單獨做一套模具成本就太高，使用手動彎管工具效率低、質量不穩定、勞動強度大，因此在手動卷邊的基礎上設計制作了自動卷邊機。其結構簡單、經濟適用，生產效率與質量顯著提高。

圖1 桌斗卷邊

2 桌斗自動卷邊機的設計

2.1 設計技術指標

在實際生產過程，按照要求需卷邊的材料厚度≤1mm。在課桌制作中，桌斗邊緣的U型卷邊需要插入“鐵絲”以增加桌斗整體的強度，因此需要把鐵絲包在桌斗的卷邊中。為解決手動卷邊工具效率低、勞動強度大等問題，在現有實際情況下，設計了簡單實用的桌斗自動卷邊機，以提高生產質量和生產效率。

2.2 工作原理

為了減少卷邊質量缺陷，如圖2所示，該課桌斗的卷邊機采取了以下結構措施：采用組合式圓滾輪；根據薄板彎卷邊并包邊的形狀設計圓滾輪結構。通過上述措施，有效降低了管料彎曲時的質量缺陷。

桌斗卷邊機工作過程，將裁剪好的半成品的薄板料和鐵絲一起放置在1上，1焊接在3上，輸出的電動機直接連接4，4通過齒輪帶動7轉動，從而帶動5轉動，在5的轉動下薄板和鐵絲通過兩滾輪，從而一次完成卷邊成型。6主要起壓緊和調整5之間的高度，確保5的兩個凹弧等高。

圖2 卷邊機的工作部分外觀圖

2.3 相關設計

2.3.1 桌斗卷邊滾輪設計

圖3 滾輪設計簡圖

根據桌斗U型卷邊和尺寸的要求，需要在滾輪卷邊部位加工成內凹圓，經過卷邊成型的實驗，滾輪卷邊部位加工成內凹圓的半徑為R3.15mm滿足使用要求。滾輪設計如圖3所示。

2.3.2 滾輪底座設計

設計滾輪底座時，要考慮機械傳動，如何通過傳動齒輪把力傳到滾輪。如圖4所示，底座中滾輪傳動軸的中心距根據卷邊、包邊尺寸來確定，這套中心距為74.2mm。

圖4 滾輪底座簡圖

2.3.3 滾輪傳動軸設計

為了更好地傳遞動力，既地能滿足安裝從動齒輪，又能安裝滾輪，而且要很方便地調整滾輪達到使用要求，滾輪傳動軸設計如圖5所示。

圖5 傳動軸簡圖

從動齒輪和滾輪都安裝在傳動軸上，它們是通過鍵來傳遞動力的，在軸的一端加工M24X1.5的螺紋，這樣既能通過緊固螺母起到緊固作用，而且可以調節兩滾輪的高度，這樣的設計很好地滿足了使用要求。

3 卷邊機的使用

該“桌斗自動卷邊機”投入使用，定量500張課桌進行（學生課桌如圖6所示）生產制作，采用該套工具生產人力成本約6000多元，提高生產率達50%以上，提前完成生產工期10天以上，極大地節省了生產成本。為做到高效率、低成本，設計完成該套設備并在生產過程中不斷完善，具備較高實用價值。

圖6 課桌

4 結束語

該套桌斗自動卷邊機的設計是由于受學院現有設備不能滿足自動化卷邊，又沒有專用模具卷邊、包邊，只能手工手動卷邊，在手工卷邊時質量得不到保證，而且勞動強度大，太耗費時間，在規定的工期內無法完成任務，因此設計了這套桌斗自動卷邊機。該套設備的設計完成和投入使用后帶來了顯著的經濟效益，經試用完全符合批量生產要求，適用性突出。

[1]王愛珍編.鈑金加工技術[M].北京:機械工業出版社,2008.

[2]王光斗,王春福編.機床夾具設計手冊[M].上海.上海科技技術出版社,2000.