細(xì)管件端部成型過程方案設(shè)計
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摘要：目前，細(xì)管件端部成型加工的自動化水平較低，需要人工，生產(chǎn)效率一般。本文提出設(shè)計自動化水平較高的細(xì)管件端部成型設(shè)備來實現(xiàn)細(xì)管的加工，來提高加工質(zhì)量和加工效率，向智能化、多樣化方向發(fā)展。該裝置在保證加工質(zhì)量的前提下，通過不斷完善改進定位夾緊機構(gòu)和運料機構(gòu)來提高加工精度和加工效率，從而實現(xiàn)裝置運作的自動化。
關(guān)鍵詞：細(xì)管件端部成型；定位夾緊；運料；自動化
1引言
當(dāng)今社會，隨著汽車制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，對汽車零部件的需求也變得越來越大。尤其是汽車細(xì)管等細(xì)管件的加工需求，而且對加工設(shè)備也提出了更高的要求。設(shè)計出自動化水平較高的細(xì)管件端部成型設(shè)備來完成有關(guān)的加工。根據(jù)生產(chǎn)實際，進行新產(chǎn)品研究，理論聯(lián)系實際，提高對理論知識的理解。本文根據(jù)生產(chǎn)實際，提出細(xì)管件端部成型過程方案設(shè)計，提高加工效率與質(zhì)量，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。
2細(xì)管件端部成型過程概念結(jié)構(gòu)設(shè)計
在機械產(chǎn)品內(nèi)是靠若干個執(zhí)行機構(gòu)來完成的。機構(gòu)產(chǎn)品概念設(shè)計最終歸結(jié)為機械運動方案設(shè)計。[2]擬采取思路功能分析—概念模型—虛擬裝配。擬采取的機構(gòu)包括校直機構(gòu)、穿帽機構(gòu)、定位夾緊機構(gòu)、運料機構(gòu)、擴孔機構(gòu)等。思路流程大致如下：校直機構(gòu)—噴碼—切斷—落料—定位夾緊—運料左移—擴孔—復(fù)位釋放—卡槽傳送帶帶動細(xì)管運動—細(xì)管下落—定位夾緊—運料右移—擴孔—復(fù)位下料。端部成型過程工作原理如下：將細(xì)管安放在料盤上，將料頭插進校直機，讓校直機開始運作，細(xì)管在校直機校直滾輪的帶動下向前移動，同時料盤轉(zhuǎn)動上料，細(xì)管前伸到穿帽裝置處，噴碼器噴碼，傳感器觸發(fā)信號，通過氣缸的帶動，傳感器觸發(fā)信號，切斷機工作，將細(xì)管切斷，在V型槽的引導(dǎo)下細(xì)管落在定位夾緊裝置上，傳感器再次出發(fā)信號，此時，右側(cè)的推動小氣缸產(chǎn)生動作，將細(xì)管推到擴孔機位置處，傳感器觸發(fā)信號，將細(xì)管夾緊，完成左側(cè)的擴孔。擴孔完畢，撥動氣缸動作，將銅管撥下，此時，定位夾緊裝置撤開，細(xì)管在自身重力作用下落到帶卡槽的帶上，電機帶動卡槽帶轉(zhuǎn)動，將細(xì)管運送到下一處定位夾緊裝置上，另一個撥動氣缸在傳感器的觸發(fā)下向右推動細(xì)管，讓細(xì)管完成右側(cè)的擴孔，撥動氣缸輕輕一撥，定位夾緊裝置撤開，細(xì)管落入料槽中，細(xì)管擴孔完成。
2.1校直機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計
校直機的主要作用是把不規(guī)則的或者彎曲的型材通過校直形成規(guī)則新材料，一般針對的材料主要有有色金屬、非有色金屬建筑材料、特種鋼材、建筑材料等。所以，業(yè)界有時候也會直接按照不同的材料來區(qū)別校直的類型。優(yōu)質(zhì)的校直機械，都要具備最基本的特點：性能穩(wěn)定、切斷誤差小、能耗低、故障率低。這些對于每一款校直機設(shè)備來說，都是十分重要的，直接關(guān)乎的設(shè)備的壽命。另外，校直機的操作也有較多的講究，針對不同的材料，可以選用合適的校直塊、拽引輪槽及傳動速度。如果校直操作之后有較大的偏差，可調(diào)整限位開關(guān)或定尺板，直至適合為止。還有就是機械上不準(zhǔn)堆放物體，以防止機械振動物體落入機體。校直機是針對軸桿類產(chǎn)品在熱處理后發(fā)生彎曲變形而設(shè)計的自動檢測校直裝置，它是一種集機械、電氣、液壓、氣動、計算機測控分析為一體的高科技產(chǎn)品，具有優(yōu)良技術(shù)性能，集中體現(xiàn)在測量精度高，生產(chǎn)節(jié)拍快，工件適應(yīng)能力強等優(yōu)點，對軸桿類工件的純圓截面、D型截面以及齒輪或花鍵的分度圓等部位的徑向跳動可實現(xiàn)準(zhǔn)確測量。其工作原理大致如下：管料或者棒料放在在料盤上，將其插入校直機校直轉(zhuǎn)輪，此時校直機開始工作，點擊轉(zhuǎn)動帶動校直輪轉(zhuǎn)動，從而使管料或者棒料向前進給，一次通過若干豎直校直輪。然后又通過若干水平校直輪，完成校直。擬采用現(xiàn)有的校直機來實現(xiàn)管料校直。
2.2定位夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計
定位夾緊機構(gòu)是通過該裝置保證細(xì)管的準(zhǔn)確定位，對準(zhǔn)擴孔機。當(dāng)細(xì)管被切斷落下時，需要定位夾緊裝置對細(xì)管限位，防止其掉落，讓細(xì)管停留在一個與擴孔機入口在相對位置上相對水平的一個平面上，這樣當(dāng)完全定位時才能保證位置的準(zhǔn)確，以免產(chǎn)生較大誤差。定位夾緊機構(gòu)需要單獨做成一個有機整體，但要保證其與穿帽裝置和運料裝置的空間位置相對穩(wěn)定。用到推動氣缸，工裝，V型槽。細(xì)管在V型槽的引導(dǎo)下落在工裝上，該工裝起到了定位的作用，傳感器檢測到信號，發(fā)出信號，然后另一個氣缸動作，帶動工裝將細(xì)管加緊。夾緊時，V型槽的一個面也起到了定位夾緊作用。氣缸通過螺栓安裝在支架上，工裝與氣缸也是通過螺栓相連接的。V型槽卡在支架上。該定位夾緊裝置的結(jié)構(gòu)如下所述：上板1安裝在鋁型材上，作為定位夾緊裝置的底板，氣缸1安裝在板1上，兩條直線滑軌也安裝在板1上，直線滑軌的滑塊上安裝著板2，板2上安裝著氣缸2和另外兩條直線滑軌。這兩條直線滑軌的滑塊上安裝著板3，板3上安裝的氣缸3和定位工裝。這之間都是通過螺栓連接。V型槽卡在支架板上。
2.3運料機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計
運料機構(gòu)的設(shè)計主要是用于運送細(xì)管，起到很好的過渡連接作用。運料裝置要與定位夾緊裝置相互配合，完成細(xì)管的擴孔動作，起到很好的過渡連接作用。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，運料機構(gòu)主要由運送電機、傳送帶、卡槽組成。當(dāng)細(xì)管被切斷下落時，落在正在轉(zhuǎn)動的傳送帶上，電機帶動傳送帶，將細(xì)管運送到定位夾緊裝置處的上方，然后落到定位夾緊裝置上，完成運料。使用步進電機帶動卡槽傳動帶傳送細(xì)管。當(dāng)細(xì)管被切斷下落時，落在正在轉(zhuǎn)動的傳送帶上，電機帶動傳送帶，將細(xì)管運送到定位夾緊裝置處的上方，然后落到定位夾緊裝置上，完成運料。通過卡槽傳送帶的轉(zhuǎn)動帶動著細(xì)管一起運動。能夠較為精確的把細(xì)管運送到下一個定位夾緊機構(gòu)處，完成動作。
2.4擴孔機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計
擴孔機又稱軋環(huán)機,是加工環(huán)形鍛件的先進設(shè)備，廣泛應(yīng)用于軸承、工程機械、石油化工、航空航天、發(fā)電等工業(yè)領(lǐng)域的環(huán)形件生產(chǎn)。主要用于對管類零件的擴孔。擴孔機的工作原理：當(dāng)管料或者棒料送入擴孔機擴孔處時，傳感器檢測到并發(fā)出指令，擴孔機上的夾緊裝置將管料或者棒料夾緊，隨后擴孔機進行擴孔。擴孔機在氣缸的作用下通過一系列的機構(gòu)之間的相互作用完成對管料或者棒料的擴孔。其作用是對管料或者棒料進行有效擴孔。擬采用現(xiàn)有擴孔機完成管料端部擴孔。
3結(jié)論
本文介紹了細(xì)管件端部成型過程設(shè)計思路及過程。以設(shè)計為基礎(chǔ)，提出了一種細(xì)管件端部成型，能夠完成細(xì)管的校直、定位夾緊、運料和擴孔。不僅大大提高了勞動生產(chǎn)率， 而且很好地保證和提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,[3]向智能化、自動化方向發(fā)展，具有很好的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
參考文獻：
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[4]李艷兵.機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和基本要求[J].黑龍江科技信息,2007(24):4.
作者：姜稀臏 夏強 牟雪健王燕濤 單位：煙臺大學(xué)機電汽車工程學(xué)院