一種用于汽車腳踏板模具的澆口自動化剪切系統

王敘翔

隨著汽車行業的發展，注塑工藝在汽車模具件領域的應用越來越廣。但大多數企業都是自產自用的工模具車間（分廠），商業化模具只占1/3左右。

汽車模具件，大部分是采用澆注成型的方式，澆注成型是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品，在出模之后，其產品往往存留澆口，需要后期對澆口進行剪切去除。傳統方式一般是通過人工，工人用剪刀或者其他類似工具手工去除，這樣就導致。

（1）浪費人工，必須有人進行操作，增加工人的勞動強度，同時造成人力資源的嚴重浪費。

（2）成品率有降低的風險，手工存在誤傷、質量差等缺點，存在返修的因素。

（3）人工操作，必須做安全防護。

（4）增加安全投入成本和人工成本。海信科龍田書竹對空調外殼等零部件的澆口進行過研究，張索鋮介紹了一種自動剪切并分離澆道廢料的側澆口模具結構，主要應用于繼電器熟料零件中，廖茂梅設計一種差動式澆口剪切裝置，所要解決的技術問題是提供一種實現將側澆流道廢料與成品分離的差動式澆口剪切裝置。以上的研究適應面比較窄，對汽車行業并不很適用。

針對這種行業現狀，以汽車腳踏板模具為例，設計出一種新型的澆口自動化剪切系統，克服現有汽車模具領域的澆口純手工操作的不足，以實現澆口的自動化剪裁，節約成本，提高效率和精度。

1 總體設計

該新型的澆口自動化剪切系統，主要包括：固定系統、導向系統、裝夾系統、控制系統和剪裁系統五部分組成，見圖1。固定系統用于固定工件；導向系統，包括導向桿、滑套、連接板和推進氣缸組成，主要作用是導向系統可帶動剪裁系統上下活動，來實現澆口的剪切動作；剪裁系統包括固定桿跟裁刀組成，裝夾系統主要是用于在剪裁過程中夾緊工件，防止工件滑動的作用，包括底座、旋轉氣缸、壓緊桿等部件構成；控制系統，包括導向控制和裝夾控制兩部分，主要是控制推進氣缸跟旋轉氣缸進行運動。

工作時，首先控制系統發出信號給裝夾系統的旋轉氣缸，旋轉氣缸旋轉90度，后帶動壓緊桿下落，壓緊桿僅僅壓住工件；然后控制系統發出信號給導向系統的推進氣缸，推進氣缸帶動剪裁系統在導向桿上滑動，進而剪裁系統的裁刀跟澆口接觸，自動切除，實現澆口跟工件的自動化分離。

圖1 澆口自動化剪切系統三維圖

2 工作原理

為更進一步闡述本系統的技術手段及功效，以下結合圖2，對用于汽車的澆口自動化剪裁系統的具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明。

如圖2所示，固定系統實際為工作平臺1，在工作平臺1安裝導向桿2，導向桿2跟滑套3采用滑動的方式接觸，滑塊3為滑動軸承，滑動軸承能夠在軸向自由的滑動，連接板4跟滑塊3安裝在一起，推進氣缸5的端面上固定連接板4，通過壓縮空氣實現氣缸軸直線往復運動，進而帶動連接板4運動。連接板4上安裝有數個固定桿6，兩者之間通過螺栓來固定，固定桿6的另一端，通過螺紋與裁刀7相連；裝夾系統底座8安裝在原工作平臺上，用于安裝固定旋轉氣缸9，旋轉氣缸9上安裝壓緊桿10；控制系統，包括導向控制和裝夾控制兩部分，為PLC控制，主要是控制推進氣缸跟旋轉氣缸進行運動。

具體實施方式為，本系統初始狀態為，導向系統離工件所在工作面300mm，裝夾系統氣缸在水平方向；工作時，首先控制系統發出信號給裝夾系統的旋轉氣缸，旋轉氣缸旋轉90度，后帶動壓緊桿下落，壓緊桿緊緊壓住工件；然后控制系統發出信號給導向系統的推進氣缸，推進氣缸帶動剪裁系統在導向桿上滑動，進而剪裁系統的裁刀跟澆口接觸，自動切除，實現澆口跟工件的自動化分離。

圖2 澆口自動化剪切系統平面圖

3 結語

該系統經過設計、制作、組裝、實驗并投入生產使用，達到了設計的預期目標，并實現了工件和廢料的自動剪切并分離，同時滿足了無毛刺的工裝要求，提高了生產效率，并改善了工件澆口處的表面質量。

通過此系統的設計實驗和應用，使我們對汽車用的模具澆口剪切工裝的設計積累了一些經驗。對于其他形狀和結構的工件，也可以根據工件的具體結構、生產工藝和設備情況等具體細節，靈活采用該結構。