內襯管切割工藝淺析

蘇州健雄職業技術學院 王穩

前言

內襯管是一種外部以鋼或者硬質結構為管道骨架，內襯耐磨、防腐以及耐高溫的橡膠作為襯里層，通過橡膠自身物理和化學性能從而降低了管路輸送介質對外部結構的沖擊力、腐蝕等作用，大大延長了管路的使用壽命，降低了使用者的成本。對于內襯管的加工，多采用內襯管切割機。內襯管切割機是一種加工內襯管的設備，其切割工藝決定了內襯管的使用范圍。特別是在切割過程中常常會出現切割尺寸不穩定、切割過程出現砂輪片爆片等缺陷。

1 內襯管切割機的用途和主要結構

1.1 內襯管切割機的用途

內襯管切割機是用來切割剎車拉鎖內襯管（一種填充在其他管子里的保護管）的設備，在汽車工業里廣泛應用。內襯管切割機是一臺由電機提供動力，plc控制其運動的全自動生產設備，并且涉及到氣壓傳動，生產出的內襯管精度可達正負0.5mm，日產量可達10000根。在更換工裝以后可以生產多種型號的產品，從而適應了現代化生產柔性加工的需要。

1.2 內襯管切割機的主要結構

內襯管切割機主要由送料裝置、尺寸測量裝置、冷卻裝置、切割裝置、寸測量裝置等關鍵部件組成。其中，送料裝置主要是指給切割機的切割原料提供前進動力的裝置；尺寸測量裝置主要用于檢測切割的長度，其精度很大程度上決定了原料的切割長度和切割精度；冷卻裝置則主要是針對旋轉中的切割砂輪片或者原料噴灑冷卻液而實現降溫、冷卻等作用的一個循環裝置；切割裝置則是將原料在需要的地方進行切割的裝置。除此之外，該設備還有一些輔助裝置，如：安全裝置、快捷操作裝置、物料儲存裝置等。這些輔助裝置雖然不是生產時必須的裝置，但正是有了他們的存在，而使得內襯管切割機在生產時更加方便、快捷、安全。

2 內襯管切割工藝分析

內襯管切割工藝主要與內襯管送料、測量、冷卻、切割幾部分組成，其具體工藝如下。

2.1 內襯管送料

送料裝置的作用主要是運輸材料，是切割的第一步。送料裝置分為材料供給裝置、圓環形送料機構兩部分。材料供給裝置由電機提供動力，通過同步齒形帶的傳動，可以有較穩定的傳動比，皮帶不會打滑也可以保證內襯管的長度，如圖1所示。同步齒形帶既能夠保證傳輸的柔性，又能保證較為精確的傳動比。而采用圓環形送料機構是為了避免內襯管送料的流暢且不會卡住，它可以將內襯管以圓周運動穩定出料，如圖2所示。

圖1 材料供給裝置的動力系統

圖2 圓環形送料器

但是在送料過程中，由于多數內襯管是鐵質的金屬片卷曲而成，形狀像被壓縮的彈簧且外面包裹著一層膠皮，所以內襯管很容易彎曲，送料過程中容易出現內襯管從輪子中間滑出的問題。為了解決該問題，通過在輪子上開凹槽以及在凹槽輪的前面加一排排列有序的無凹槽的輪子，這樣可以給內襯管一個壓力，緩解內襯管的彎曲，保證了材料送料過程的穩定，如圖3所示。

圖3 開凹槽的輪子結構

2.2 內襯管尺寸測量

產品尺寸是衡量產品質量的一個重要標準，因此，切割機的尺寸測量裝置也變成了一個十分重要的裝置。本測量裝置裝的核心部分是編碼輪，其內部有一個電刷，會跟著電機一起轉動，其可以人為地設定想要的長度。每旋轉一圈電刷會記錄一次，當達到設定值時會告知電機停轉，然后切割。在該裝置中，編碼器是裝在反面的，它是由plc控制的，當達到設定值時plc會給出信號，通知電機停轉，編碼輪起到一個信號反饋的作用，如圖4所示。

圖4 與編碼輪用聯軸器配合的輪子

2.3 內襯管冷卻

冷卻裝置由電動的水泵、冷卻液箱、冷卻液的回收管路組成。當切割機的啟動按鈕啟動之后水泵就開始持續的工作，在切割部分有一個切割加緊模塊，它的作用是夾住內襯管，夾緊模具的內側即面對砂輪片的那側，有幾個噴水口，會向外面不斷地噴出冷卻液，從而實現對切割部件進行冷卻。

2.4 內襯管切割

本切割機是由砂輪片切割完成的。砂輪片被安裝在一個軸上，然后用一根v型的皮帶輪連接到一個鼠籠式的電機上。將上述的裝置固定在一個等臂杠桿上，電機端用鉸鏈連接到一個氣缸上。氣缸作為切割進給的動力系統。在氣缸的表面還裝有兩個感應器，其是作為切割的限位用的，當氣缸上升到上限位感應器時，上限位感應器就會給plc一個信號，plc就會立即處理，給氣缸所在的電磁閥一個電信號將電磁閥進行換位，屆時氣缸就會立即回到原來的位子。因切割的斷面必須平整，所以夾緊工裝應運而生。特地設計了兩個夾緊工裝，這樣能保證產品的質量。其中一個安裝在導向輪的前面，叫作切割前夾緊工裝，如圖5所示。

圖5 切割前夾緊工裝

因為材料運輸切斷時靠限位感應去完成，所以并未在此設計一個減速，當切割感應觸發時材料可能還會有一定的運送距離，會使尺寸變得有偏差，而加了這個會有所改善，而且它還能起到固定作用。另外一個是切割平面上的夾緊工裝，該裝置的作用就只是為了固定，使切面平整，其是由氣缸驅動的。

3 結語

經過對內襯管切割工藝的優化，特別是送料機構中通過在輪子上開凹槽以及在凹槽輪的前面加一排排列有序的無凹槽的輪子的工藝設計，有效解決了送料過程中內襯管的彎曲問題。通過采用編碼器實現了切割測量的精準性；通過增加切割前夾緊工裝和切割后工裝，實現了切割面的精準。