抱箍全自動(dòng)一次成型機(jī)設(shè)計(jì)

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力的使用量是越來(lái)越大，隨之電力設(shè)施附屬件的用量也越來(lái)越大，其中抱箍就是其中的一種電力構(gòu)件，抱箍是用一種材料抱住或箍住另外一種材料的構(gòu)件，它屬于緊固件，主要用于電力上緊固電線等設(shè)施的電力部件，隨著公司生產(chǎn)能力的增強(qiáng)，生產(chǎn)量的逐步增加，產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都要隨著提高，目前鐵附件加工量大、規(guī)格品種多，鐵附件加工費(fèi)工費(fèi)時(shí)，規(guī)格品種多，加工繁瑣，目前采用的傳統(tǒng)的機(jī)械加工，在壓緊成型時(shí)，抱箍容易發(fā)生移動(dòng)，精度的質(zhì)量無(wú)法保證，而且效率低，加工難度大，機(jī)械結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，操作不方便。必須制作相應(yīng)的全自動(dòng)一次成型抱箍壓制裝置，包括底座、下壓模、上壓模、液壓缸，液壓缸頂端頂有壓板，上壓膜連接在壓板上，自動(dòng)料道、吸料送料機(jī)構(gòu)。本發(fā)明一次成型抱箍壓制裝置，是在對(duì)抱箍進(jìn)行一次成型壓制加工，減少了人工，提高了工效，節(jié)約了成本。

關(guān)鍵詞：抱箍；一次成型；沖壓；模具；電力附件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.003

模具作為高效生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無(wú)切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員沒(méi)有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)零件加工費(fèi)用低；所加工出的零件所制件可以一次成型，不需要進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化特點(diǎn)。

1 工藝方案的確定

由于制件生產(chǎn)批量大，尺寸規(guī)格多，手工操作不方便，勞動(dòng)強(qiáng)度大，故采用液壓沖壓的方式來(lái)制作此件。

2 模具總體設(shè)計(jì)

2.1 模具類型的選擇

由制件的外部形狀可應(yīng)采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。

2.2 定位方式的選擇

因?yàn)橹萍牧线x用的是條料，控制條料送進(jìn)到位采用兩側(cè)導(dǎo)向定位塊的方式。

2.3 卸料推料方式的選擇

工件厚度在3-8mm之間，方抱箍相對(duì)來(lái)說(shuō)卸料力比較大，所以采用推桿直推的方式卸料。

2.4 導(dǎo)向方式的選擇

為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)試，該復(fù)合模采用兩側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。

3 液壓系統(tǒng)的確定

3.1 壓料油缸的確定

首先計(jì)算制件的彎曲力，影響彎曲力大小的基本因素有變形材料的性能和質(zhì)量，彎曲件的形狀和尺寸，模具結(jié)構(gòu)及凹凸模間隙，彎曲方式等，因此很難用理論的分析法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。實(shí)際中常用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行概略計(jì)算，以作為彎曲工藝設(shè)計(jì)和選擇沖壓設(shè)備和理論。因?yàn)榘雸A抱箍所需要的壓力要比方抱箍要小，所以只需要計(jì)算出方抱箍的壓力就可以滿足要求。

V形彎曲件的經(jīng)驗(yàn)公式為：Fu=0.6mbt?σb /（r+t）。

U形彎曲件的經(jīng)驗(yàn)公式為：Fu=0.7mbt?σb /（r+t）。

Fu—沖壓行程結(jié)束時(shí)不校正時(shí)的彎曲力（N）。

M—安全系數(shù)，一般取1.3。

b—彎曲長(zhǎng)度（mm）。

t—彎曲件的厚度（mm）。

σb —彎曲件的抗拉強(qiáng)度（MPa），一般取500MPa。

r—折彎圓角（mm）。

彎曲方抱箍時(shí)可想像成分兩部分壓制，上模壓下時(shí)U形底部受力，當(dāng)U形底部成形壓下時(shí)上模再次受力壓制方抱箍的兩側(cè)60mm長(zhǎng)的耳板，計(jì)算如下：

U形底部彎曲力：Fu1=0.7mbt?σb /（r+t）

=0.7*1.3*105*82*500 /（8+8）

=191100N

=19.5（噸）

兩側(cè)耳板彎曲力：Fu2=2*0.6mbt?σb /（r+t）

=2*0.6*1.3*（60+60）*82* 500/（8+8）

=374400N

=38.2（噸）

當(dāng)彎曲兩側(cè)耳板同時(shí)還附加有頂件力，頂件用右近似取彎曲力的30%-80%。

Fu3=80% Fu1 =80%*191100=152880N=15.6噸

總彎曲力：Fu= Fu2 + Fu3

=374400+152880

=527280N

=53.8（噸）

油缸缸徑的計(jì)算：P=F/S P按20MPa計(jì)算。

S= F/P

=527280/20

=26364

S=D2

D=

=

=162.4mm

所以壓料油缸缸徑D選擇180mm。

為了提高工作效率，設(shè)備設(shè)計(jì)成雙聯(lián)的，能同時(shí)制作出兩件制品，料道上送換料動(dòng)力也是油缸，吸料、推料等其它動(dòng)力都是采用氣缸作為動(dòng)力，液壓站電機(jī)選取35kW異步電機(jī)，液壓原理圖如下圖所示：

4 總體外形設(shè)計(jì)圖如下

結(jié)構(gòu)概述：

本設(shè)備主要由：上料小車、吸料單元、推料單元、壓料單元、液壓氣動(dòng)部分、電器控制部分等六大部分組成。

5 實(shí)際應(yīng)用與效率

經(jīng)過(guò)車間的實(shí)際生產(chǎn)制件可測(cè)試，該全自動(dòng)抱箍機(jī)成型速度快，標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約人工。單頭平均每分鐘壓制抱箍15個(gè)，一臺(tái)雙聯(lián)全自動(dòng)抱箍機(jī)每分鐘壓30個(gè)，每天按8小時(shí)工作算，一天加工抱箍30*60*8=14400個(gè)，相比人工壓制來(lái)說(shuō)大大的提高了工作效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。在同等工作量的情況下降低了人工成本，為企業(yè)增加了凈利潤(rùn)。

6 結(jié)語(yǔ)

抱箍全自動(dòng)一次成型機(jī)主要用于送變電行業(yè)與通訊行業(yè)中扁鐵抱箍的自動(dòng)壓型。能改變傳統(tǒng)的手工加工模式，減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，具有安全性，可靠性，實(shí)用性，依靠科技振興企業(yè)，加快企業(yè)改革步伐。

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作者簡(jiǎn)介：趙云山（1980-），男，本科，中級(jí)工程師，從事沖壓設(shè)備的研究與制作。