下料工艺（共8篇）
下料工艺 篇1
摘要：在拉深工艺中,对于盒形拉深件,一般不采用切边工艺。为了保证直壁部分的尺寸精度,要求毛坯尺寸计算正确。通过对这种类型拉深件受力与变形的分析,再经现场实践和修改,介绍了盒形拉深件毛坯尺寸计算的工艺方法,具有一定实用价值。
关键词：机械制造,毛坯,拉深,计算,盒形件
1 引言
盒形拉深件,一般不采用切边工序,因此,要求毛坯尺寸计算的非常准确,否则零件尺寸难以保证。通过对这类拉深零件的变形和受力分析可知,直边和圆角变形区材料的受力情况不同,直边处的材料向凹模流动的阻力要远小于圆角处,并且,直边处的材料的径向伸长变形小而圆角处材料径向变形大,使变形区内两处材料的位移量不相同。故根据现有的设计资料和手册确定的毛坯尺寸,拉深成形后,角部和直壁交界处尺寸变高,所以需要进行修正。为此,在生产中我们建立了一种新的毛坯尺寸计算方法。这种方法,经现场验证是准确的,能保证拉深件的工艺尺寸要求。
2 拉深的变形和受力分析
盒形件的侧壁由直壁和圆角两部分构成。直壁部分的变形近似于弯曲,但不是简单的弯曲,因拉深时圆角部分的材料要向直壁流动,使直壁部分也受到切向压缩;圆角部分的变形近似于圆筒形的拉深,但也不完全相同,因为直边的存在,拉深时圆角部分的材料可向直边部分流动,这就相应减轻了圆角部分的变形,不过圆角的切向压缩仍然比直边大。由此可见,盒形件的拉深具有以下两个特点:(1)变形是不均匀的,圆角处的变形程度大,起皱和破裂都发生在圆角部分,因此,制定工艺时,只要圆角处未超过极限变形程度,拉深便能顺利进行;(2)圆角部分的极限拉深系数可以小于直径等于两倍圆角半径的圆筒件工件的极限拉深系数,至少可以达到mj=0.3～0.32。
3 拉深毛坯计算分析
在拉深盒形零件时,与工件圆角部分相对应的毛料,具有拉深变形的性质,即材料作切向收缩,径向延伸;与工件直壁部分相应的毛料突缘,理论上只有单纯的弯曲变形,不存在切向收缩。然而,实际上材料是个整体,变形时的应力、应变分布必然是连续的,拉深变形区只能逐渐过渡到弯曲变形区。直壁部分的毛料必然要参与一部分拉深变形,减弱圆角区的一部分应力和应变。因此,圆角部分的拉深条件要比同样直径的圆筒件更加有利。如果计算圆角的拉深系数,则其极限值将低于以rj为半径的圆筒件。
盒形件展开毛料的方法是浅盒形件的四个圆角rj的毛料半径R0,按圆筒件求得,剩下的四个直壁按弯曲件展开,这样得到的毛料轮廓如图1中的虚线所示,外形是不连续的,需要进一步加以修正。最简单的修正方法是用R0为半径,通过台阶ab的中点作弧,与直壁的毛料展开线切割。直壁和圆角部分的两段R0圆弧,以公切线相连。这样经过局部调整后的毛料,总面积并没有变化,即在修正时减去的面积f1,略等于增加的面积f2。
对于高度较大的方盒,直壁和圆角部分的毛料轮廓线有很大的差距,如图2所示,这时需在更大范围内调整面积,调整的结果应满足f1+f3≈f2的条件。最后的毛料轮廓可以取为两组圆弧Ra和Rb构成的长圆形。盒形件拉深时,角部开裂,除了产生在与凸模圆角相切的危险剖面区外,也可能出现在凹模圆角区。若材料经过很小的凹模圆角,会因弯曲和校直产生过度变薄,凸模圆角部位就不再是承载的最薄弱环节了。毛坯尺寸可根据盒形件的表面积和毛坯面积相等的原则进行计算。
长圆形毛坯的圆角半径为:的圆心角离短边距离为B/2。
毛坯的长度为:l=2Rb+(A-B)=D+(A-B)
毛坯的宽度为:
两端以半径作圆弧,即相切于两长边的展开直线,所连成的光滑曲线便是所求的毛坯。如图3所示。在确定尺寸之后,还要根据现场经验选取合适的修边余量,最后才能达到完整的毛坯展开下料尺寸。
4 总结
通过对盒形件的拉深受力分析,结合实践与现场工艺经验,总结出该件的毛坯展开下料尺寸计算方法,保证了拉深质量,减少了产品零件在拉深过程中出现的工艺质量问题。
参考文献
[1]付宏生,主编.冷冲压成形工艺与模具设计制造.北京:化学工业出版,2004.
[2]罗益旋,主编.最新冲压新工艺,新技术及模具设计手册.北京:银声音像出版社,2005.
[3]贾玉申,陈松林,蔡维忠,等.冲压模具设计手册[M].北京:中国铁道出版社,1996.
钢管下料优化问题分析 篇2
关键词：钢管下料整数非线性规划枚举法
中图分类号：0221.2
文献标识码：A
文章编号：1671-8437-(2009)4-0013-01
下料工艺 篇3
玻璃纤维是一种具有优良性能的非金属材料,具有较好的绝缘性、抗腐蚀性、耐热性且机械强度高,通常用作复合材料中的增强材料。与传统的材料比较,复合材料在耐腐蚀性、耐磨性、韧性及耐温性等方面具有明显的优势,且重量轻,因此在汽车、航空航天、建筑、电子电气等领域获得了广泛的应用。随着生产规模的扩大及生产成本的提高,现多以络成纱锭形式进行运输,玻纤的原有设备已经不能够满足要求。本文运用Inventor软件,对企业原有玻纤纱锭下料进行了自动化改造,降低了劳动强度,大大提高了生产效率。
1玻纤纱锭类工件特征
本文所述高强度玻璃纤维主要包括连续纤维增强热塑性塑料用直接纱、无碱玻璃纤维合股无捻粗纱、高性能复合纤维、挤出注塑用热塑性无捻粗纱、无碱玻璃纤维膨体纱等。为便于运输,目前玻纤纱锭都采用络纱机绕成纱碇状,其外观形状为圆柱形,如图1所示。玻纤纱锭尺寸由络纱机决定,常见的尺寸为Φ400×500,一般重量在25 kg左右。
2原纱锭工件下料工艺
以络纱纱锭最常见尺寸为例,络纱机绕成一卷尺寸为Φ400×500的纱锭,重量为25 kg,且络纱机络满一个纱锭需用时15 min。企业为了提高工作效率,一般一个工人同时管理6台或8台络纱机,络纱机对称布置,如图2所示。
当一台络纱机络满纱后,络纱机自动停止,由工人手工割断纱头,套上保护用的塑料袋,并从络纱机上手动搬下来,搁置在小车上,完成一个络纱纱锭的任务。当第二台络纱机络满纱后,重复上述工作。当小车上堆好6个纱锭,工人推动小车至运输带旁,再将这些纱锭放在运输带上,另外还需要工人把套在纱锭外的塑料袋封口。以工人每天工作8 h,同时开动6台络纱机计算,这样工人每天大概需要搬运180个纱锭左右,即工人除了需要完成络纱机放纱及络纱之前手工绕纱外,每天还需要搬运大概5 t货物。从事该工种的工人一般是女工,劳动强度很大,因此迫切需要对现有生产线进行改造,即把纱锭自动从络纱机上取下,并且自动送往运输带上。
3改造方案
本文鉴于原生产工艺及目前先进的制造工艺,并且考虑生产过程的安全性,设计了络纱纱锭自动卸料小车。
3.1 工艺过程
本文所进行的生产线工艺改造是基于Inventor进行的,使企业能够了解机器在真实情况下的运行状态(用户根据现场情况设置好约束、载荷、点轨迹进行动态仿真),从而节省在构建样机上所花费的成本,提高设计效率及设计的可靠性。
根据设计要求最终制定的工艺过程为:络纱机络满纱锭后由操作工人割断纱头→套上塑料袋→按下按钮呼叫卸料小车→操作工人离开络纱机→卸料小车到达络纱机前→小车伸出臂取纱锭→纱锭竖起使塑料袋底在下→旋转纱锭→将纱锭往前推出,人工塑封袋口→称重→小车行走到络纱成品板链输送线旁自动将纱锭推出到板链上。其工艺条件为:总节拍上应满足8台络纱机的卸料工作,每台络纱机每20 mim生产一个络纱纱锭,纱锭重25 kg;接运成品纱锭的板链速度为5 m/min,小车在操作过程中不能损伤纱锭。
3.2 设计方案
本方案采用轨道小车取件并运送纱锭,小车可对应8台络纱设备。自动下料装置的关键之处是如何准确安全地将纱锭从络纱机上取下来。
由上文可知,纱锭工件呈圆柱套筒型,当络纱机络满纱后,纱锭是套在络纱机轴上的,轴上套了摩擦系数较小的塑料板,这样可以方便地从轴上取下纱锭。由于纱锭会对纱锭造成损伤,在直径方向加过大的力容易造成摩擦力过大,相反不利于纱锭从轴上取出;而加载的力过小又会造成摩擦力过小,纱锭不能从轴上取出,因此,综合考虑各种因素,取件时采用纱锭下方用托板和上方用拨叉压板的联合方式将工件从络纱机上取出。纱锭下料夹具如图3所示。
根据上述分析,最终确定的纱锭自动下料过程如图4所示。
具体工艺过程如下:
(1) 工人待络纱机完成一卷玻纤纱锭后,套上塑料袋,然后按下取件按钮(每台设备上均有取件、取消任务、暂停/继续、紧急停止按钮)。
(2) 轨道小车如果处于空闲状态,将运行到此台设备处取件。小车运行至指定位置后将进行机械锁止,以防止取件时移位,同时有外力推动下保证小车在原位置不动。当确认可以安全取件后,小车将取件ARM由原位翻转至需要取件的一侧,然后ARM伸出执行取件。取件采用托板和拨叉压板的联合方式将卷绕好的工件(玻纤纱锭)挂到小车上。若小车前继任务尚未完成,待完成前继任务后响应本次取件要求。
(3) 小车取好工件后将收回ARM,ARM回到原位后托板将翻转90°,将工件竖直放置到小车托盘处。同时小车上的显示器显示该玻纤纱锭的重量,当纱锭的重量范围不在某指定范围内时发出警报声,以提醒工人该纱锭重量不满足要求。当工件竖直放置在小车托盘处时,小车锁住不动,等待工人将绕线头子做好后按下小车上的送件按钮,小车松开机械锁止装置,开始往传送带处移动。在送件的途中,小车将取件ARM翻转至原位,等待下一次取件。当小车运行到传送带前时,其托盘后方推杆将工件推向传送带,完成本次送件任务。
(4) 小车取件、送件途中检测到有障碍物或是人员阻隔时将暂停运行并发出警报声,直至障碍解除。
(5) 如果有多个取件任务同时需要小车处理,小车将按照位置顺序依次完成任务,若是长时间未有后继任务安排,小车将自行移动至原位置(轨道远离传送带侧)等待。
当制定好具体方案后,利用Inventor软件进行了三维可视化动态设计,其实际三维效果图如图5所示。最后根据设计完成的机械结构,设计出所需求的电器模块,最终根据设计要求试制出样机。
4总结
本设计是在Inventor的基础上进行的,对整个设计采用了三位可视化动态仿真。本套系统可服务8台络纱机工位,能够完成如下功能:①自动到位;②自动取件;③自动运送;④自动卸件;⑤自动称重。经实践证明,此次改造大大降低了企业的运行成本,降低了操作工人的劳动强度,提高了生产效率,为更多类似纱锭类工件进行生产线改造一定的借鉴作用。
摘要：论述了纱锭类工件的特征,阐述了原有下料工艺的特点。运用Inventor软件强大的设计功能,针对特有的纱锭类工件的下料进行了自动化改造,产生了整个自动下料机构的动作仿真,并给出了自动下料的工艺简图。通过实际论证,该自动化装置可靠稳定,明显降低了工人的劳动强度,提高了工作效率,取得了不错的应用价值。
关键词：Inventor,纱锭类工件,自动下料,仿真
参考文献
[1]邓星钟.机电传动控制[M].武汉:华中科技大学出版社,2001.
[2]赵卫东.Inventor2011基础教程与项目指导[M].上海:同济大学出版社,2010.
[3]岳玉洁,赵建国.基于Inventor三维吊装仿真系统的研究与应用[J].机械设计与制造,2012(4):73-75.
下料溜子磨损问题的解决 篇4
1 曾采用过的溜子耐磨技术
水泥粉磨系统是两条Φ3.8m×13m球磨机和CLF170-100辊压机组成的联合粉磨生产线。每条生产线的辊压机系统有7个形状不同的下料溜子。
初次安装情况是：7个下料溜子采用Q235材质，其中有2个做成阶梯形的，其它的是光面的，内部没有做耐磨处理。
投产不到一天，有2个非梯形溜子就被磨漏了，其它的3个非梯形溜子也在一周内被磨漏，每个班就要焊补3～6次。2个梯形溜子由于采用料磨料的原理，耐磨性较好，但梯形拐点和2个侧板是受磨损部位，易磨漏，再加上辊压机系统循环的物料经过破碎和挤压，其表面有锋利的棱角，对溜子的磨损作用更强，半个月时2个侧板就被磨漏。这样反复焊补，根本无法正常生产。
我们试着在溜子内部垫上输送胶带，一天多就磨漏了。又考虑加衬板，但只有少数部位可以加，又怕衬板掉落损坏辊压机，最终没有大面积加衬板。也考虑过使用复合耐磨钢板，但当时价格为3 300元/m2，每个系统的7个下料溜子共需耐磨钢板110m2，费用非常高。何况还需等离子切割，加工有困难。另据了解，复合耐磨钢板耐磨性能是Q235钢的20倍，这样推算复合耐磨钢板也只能用20～140d。陶瓷片不适用于冲击力大的块状物料。陶瓷涂料抗冲击性能比陶瓷片好一些，但造价也在1 600元/m2以上。
2 设置接料板以料磨料
在这种情况下，试着用价格低廉、施工方便且耐磨的办法，即设置接料板，形成存料斗，以料磨料的原理保护溜子内壁。见图1，用Q235钢板在斜溜子的底部和两个内侧面壁上焊上一道一道的钢板形成存料斗。溜子第一次过料时料斗中就存满了物料，这样以后过料实质上就成了物料磨物料了，可保证物料不磨损溜子底面和两个侧面，溜子的耐磨性大幅度提高。另外，这种结构不受溜子斜度大小的限制。
对于有明显物料冲击点的部位，也可以在冲击点处设置接料板以保护该装置。
对于竖直或锥形溜子，不管其截面是矩形、圆形或其他形状，均可以在其内壁整周用Q235钢板制作数道接料板，见图2。
3 说明及效果
1) 接料板钢板的长度30～250mm，间距50～300mm，溜子大的取上限，溜子小的取下限。钢板的长短各有优缺点，钢板长时，间距可布置大一些，焊接量少、施工费用低，溜子寿命长，缺点是溜子自重大;相反，钢板短时，间距必须布置小，焊接量大，施工费用高，溜子寿命短，但是，溜子自重却小。
2)因为焊缝一直埋在物料里，所以焊缝几乎没有磨损，钢板不易脱落。
3)接料板钢板与外壁夹角在40～60°，视具体情况而定，只要保证存料斗中能存住物料，且能盖满溜子内壁。
4)接料板钢板及溜子壁厚度问题。由于溜子壁磨损小，所以溜子壁钢板可选择薄一些，一般可选择4～8mm。接料板的钢板必须要厚一点，一般可选择6～12mm，这是因为接料板的钢板的端头还是有一些磨损的。
下料孔在矿井领域的应用 篇5
1 下料孔应用范围
下料孔适用范围广泛, 在煤炭领域的应用几乎不受煤矿开拓方式的制约。目前已经取得成功的就有主斜井—副立井综合开拓方式 (神宁煤业集团清水营煤矿、王家塔煤矿等) , 平硐—斜井综合开拓方式 (大柳塔煤矿大柳塔井、榆家梁煤矿、布尔台煤矿、哈拉沟煤矿等) , 立井开拓方式 (国投新集集团刘庄煤矿孔深763 m、河北建投查哈素煤矿等) 。
2 管材及结构形式
下料孔的管材形式多种多样, 从材质分为无缝钢管、16锰钢、高密度管材, 从管材的结构形式上可以分为单层管和复合套管。前期的复合套管主要是陶瓷内衬复合钢管, 由于陶瓷内衬管在使用过程中会出现下料管下口耐磨层有砸掉的碎片, 严重影响输料管的使用寿命, 所以近年来出现了防砸、耐磨性能极好的聚四氟乙烯复合管。该管材内衬为20 mm厚超高分子量聚乙烯防砸、耐磨材料, 外管为10 mm厚锰钢, 非常适合做下料管材料, 很快在锦界煤矿、保德煤矿、柳塔煤矿、寸草塔二矿、三道沟煤矿、大柳塔煤矿活鸡兔井等10余个矿井得到了应用。
2014年, 下料孔又出现了一种可更换内衬管材的双层管形式的下料。该形式的优点在于外管采用20 mm厚锰钢强度大、耐磨性能好, 既可以抵抗外界地压又可以直接用作下料;内衬管采用P110耐磨石油套管, 连接方式采用丝扣连接, 外加焊接加强筋, 既可以保证刚度和强度又便于更换;不但可以在建井期间使用, 同时也可以服务生产期间, 一举两得。
3 施工技术要点
1) 钻进施工。钻进施工时, 要根据实际的地层情况合理的选择钻速和钻压, 每30 m测斜一次。发现偏斜较小时, 应及时采用扫、铲、扩孔等方法纠偏;如果偏斜角度较大, 可采用螺旋钻杆进行定向纠偏。2) 泥浆性能要求。为了满足工程钻探工艺的需要, 有效地保护孔壁, 携带岩粉, 提高钻进效率, 应采用优质双聚泥浆进行护孔。其配方由膨润土、PHP、纯碱、CMC和清水组成。下管时泥浆性能参数一般要求为:粘度20 s~23 s, 比重1.10 g/cm3~1.25 g/cm3, 失水量小于15 m L/30 min, 含砂量小于2%, p H值8~9。3) 井管安装工艺。下料孔工作管吨位大, 为了实现安全快速安装, 采用浮力塞下沉技术工艺进行漂浮下沉, 特点是安全易控、下放轻便、活动自如。管路分为套管和工作管。下管时, 进行管材长度的丈量和复核并编号, 清除管内异物, 保持清洁。电焊作业两班制, 每班电焊工两人, 每次焊完一个焊缝, 认真检查, 技术人员复查, 合格后当场签字确认。管材下入深度应和孔深相符, 与设计孔深的误差为0 m~0.5 m。管路安装固井完成, 待水泥凝固48 h后, 要进行不低于2 MPa的水压试验, 稳压时间不得少于30 min即为合格。下料孔打压图见图1。4) 工作管固管工艺。注浆前泥浆泵的缸套进行更换, 即可实现10 MPa注浆压力 (1 000 m深井注浆压力差在6 MPa左右) , 可以满足注浆要求。工作管下放安装到位后, 将浮力塞打掉, 再下放一趟底端留有注浆孔的管路至孔底, 孔口牢靠固定注浆管路并密封管口。在密封板上打孔焊接减压阀连接压力表, 注浆管路与供浆系统牢固连接并进行压力试验, 系统压力试验由计算获得, 合格后注浆系统形成。将配制好的纯水泥浆通过大泵注入工作管壁后, 再通过工作管底端预留的注浆孔将水泥浆源源不断地注入管壁与孔壁之间的环状空间, 直至水泥浆返至地面, 达到护壁管或工作管与地层充分融合固结成一体。预留固管注浆孔见图2。
4 下料孔的优越性
1) 建井期间加快建设速度, 节约施工成本。建井期间, 井下巷道支护使用的石子、砂子等喷浆材料数量巨大, 无论采用罐笼、轨道运输、无轨运输都是一项十分繁重的工作, 在运输这些材料的同时也降低了排矸的效率。另一方面, 从地面运输至井下的路程是非常远的, 通常需要数千米甚至几十千米, 这给有限的矿井运输能力带来了额外的压力。采用下料孔运输喷浆、混凝土材料可以实现从地面直接到井下下料硐室, 减少了运输路程, 加快了材料输送速度, 也不占用其他运输设备, 实现了下料、排矸同时进行, 加快了矿井建设速度。下料孔可以有效的解决建设期间提升能力不够的问题, 显著的加快矿井建设速度, 经济效益明显。据相关资料显示上湾煤矿地面输料孔投入使用后, 取得了良好的效果, 混凝土和碎石均能够正常下放。从2012年7月份运行以来, 到2013年12月底已累计下放混凝土25 500 m3, 碎石22 500 m3, 节约费用约300万元, 经济效益显著。2) 生产期间降低生产成本。矿井完成建设后的生产期间, 下料孔可以作为井下电缆通道、采空区注氮通道等, 由于下料孔的路程优势, 可大大缩短电缆或者注浆管路的长度, 降低了生产成本。3) 安全效益。可以降低设备的使用强度和辅运大巷的运输距离, 对减少运输事故, 保证运输安全有着重要的作用。另外下料孔失去运输功能后, 还可以考虑作为矿井的注浆孔、注氮孔或电缆孔。此种辅助运输方式的应用, 对相似地质条件的矿井有着一定的借鉴意义。
5 结语
下料孔在煤矿建设期间的使用, 节约了建设成本, 缓解了矿井提升运输压力, 提高了巷道掘进速度, 有效缩短建井工期;在生产期间又能够作为辅助孔使用, 继续发挥作用, 进一步节省了生产成本。不过, 在使用过程中, 应对下料孔联通巷道与地面而产生漏风的情况进行处理, 并加强孔口管理, 避免杂物或者遇水通过下料孔进入井下造成不必要的井下灾害发生。
摘要：介绍了下料孔的应用范围、管材形式及结构形式, 分析了下料孔在应用过程中应注意的施工技术要点, 并探讨了下料孔所具有的缩短建井周期、节约施工成本、安全效益高等优势, 对矿井建设的发展有重要意义。
球磨机下料斜管磨损治理措施 篇6
根据原下料斜管不足之处, 在下料斜管表面焊接多排钢筋, 物料在斜管钢筋处产生撞击弹跳, 在钢筋之间也可积存一些物料, 使新下来的物料不直接作用在料管表面, 而是撞击钢筋或积斜管表面的磨损, 斜管使用寿命大大延长。
措施自实施后, 运行了4年, 在球磨机大修中, 检查斜管磨损情况未见明显损坏 (图1) 。实践证明, 改进后的下料斜管耐磨性能是普通下料斜管的4～6倍。
硫磺回收装置下料系统技术改造 篇7
1 项目实施背景
3300吨/年硫磺回收装置所产硫磺, 通过带式真空过滤机系统脱水生成含硫65%的硫饼后, 经电动皮带传输机送至硫磺仓库, 统一装车外运。因硫磺的腐蚀性强。硫磺皮带输送机在运行的短短三个月大部分配件已严重腐蚀, 故障频繁 (见表1) ;且因硫磺饼存在一定粘度, 极易粘附在传输带表面, 在皮带输送机运转时带回硫磺量很大, 极易洒落, 造成装置现场作业环境极差 (见图1) 。
2 技术改造内容
针对原有硫磺回收下料系统的弊端, 拆除原有硫磺传输机, 在硫磺仓库和加药房之间新建一宽为2.5m、长为8m的通道;在带式真空过滤机下料处新建一下料槽, 斜槽用不锈钢板1.5m×7.5m×0.005m进行加工制作, 使硫磺延下料槽直接下落到新建通道内, 硫磺装袋工人在新建通道内将硫磺装袋后运至硫磺仓库存放。
3 应用效果评价
通过实施技改, 新加工的下料器取代了原设计的硫磺传输机, 所产硫磺经二层滤机房经新加工的下料器直接落入一层硫磺仓库, 从而避免硫磺传输这一中间环节, 避免了传输机的频繁维修, 解决了硫磺在传输过程洒落现场难维护的问题, 极大的降低了职工的劳动强度。
4 经济效益分析
本次改造取消了用电动机传输的过程, 每月可节约电费1800元, 每年可节约电费:
1800元/月×12月=21600元/年
彻底解决了传输带的频繁维修问题, 仅更换配件1项每月可减少3500元, 每年可节约维修费用:
3500元/月×12月=42000元/年
通过本次改造, 我厂合计可节约费用为:21600+42000=63600元/年
5 结论
剪切机自动下料码放装置设计 篇8
随着高速重载铁路运输的发展, 货车设计也逐渐朝着增加长大件, 减少拼接的方向发展, 我公司为澳大利亚力拓公司生产的35.7t轴重矿石车侧板就是需要使用长8500mm、宽1500mm的5mm不锈钢板料。正常剪切的工件, 小件是在剪机下料端放有接料斗或接料小车, 剪切后由天车拖出;中件是由剪机侧面下料。目前, 对于这种长大的不锈钢板料时, 在剪机下端我们采取在下料端放置长的固定轨道承接, 剪切后, 在剪切机械的机架内含有一部分的板料, 对于这部分板料, 需要多人将其拖离剪机, 使用专用吊具吊至专用料架码齐, 这样做, 不但需要多人的大强度操作, 而且生产效率低下, 最重要的是产品质量难以保证, 因为当料在固定轨道上滑动时, 易对不锈钢产生划伤, 同样, 码放时, 由于两对吊索的间跨很大, 还造成板料重力作用悬垂拖地产生划伤, 严重影响了产品质量。由此不难看出, 要想解决划伤问题, 一是料从剪机的移出, 二是料的码放, 由此, 我们设计出一种剪机自动下料码放装置, 避免在上述工序中造成的划伤。
1 结构设计[2,3]
1.1 升降托料辊
图1为剪切工作原理, 如图所示, 为使上剪刃落下时不压承接坏辊道, 要求剪刃至辊道间有一定的间距:如果承接辊道间距过远, 由于板料的自然下垂量过大, 剪机下剪刃将板料下表面刮伤, 同时下剪刃磨损加快, 板料端头也极易卡在辊架上将辊架移动致使辊道不能承接板料, 并且, 料的软硬度和变形量为变量, 使剪刃与辊道之间的距离根本无法确定, 为此, 我们在剪刃与辊道之间设置一升降托料辊, 当板料移动时将其托起, 脱离剪机下剪刃使其顺利导入翻转托料辊道。
1.2 翻转托料码放装置
翻转托料码放装置主要具备功能三个功能:
当板料未切断时, 板料在外力作用下, 可在托料辊上自由前后移动。
当板料切断后, 由该装置的驱动机构带动板料向前移动到设定的位置, 在辊道停止转动之后, 转臂在气缸的作用下做和板料移动方向成90°的向下旋转运动, 板料落下并整齐码放。
第一种功能相对比较容易实现, 只是在架体上相隔一定距离放置托料辊, 辊子需运转自如, 使料能够自由移动。在实现第二种功能时, 我们在架体上安放电机, 板料切断后失去移动的动力;此时铜辊在电机、棘轮机构、传动链等的带动下变为主动轮带动板料向前移动, 由于有两套动力系统其运动速度无法做到完全匹配, 容易造成板料与辊子之间发生相对运动从而产生滑动摩擦, 对电机造成伤害, 因此在电机与传动链间增加一个超越离合器, 使两套动力系统的使用在此处既有分又有合, 当外力驱动时辊子为从动轮, 其滚动通过超越离合器消除, 使其不致对电机造成危害, 外力消除电机启动后又使该辊变为主动轮, 带动板料向前移动。如图2所示:
为实现第三种功能, 在翻转托料码放装置后部放置一限位装置, 当料碰到限位开关, 辊子停止转动, 为适应不同板长的要求, 我们将限位装置设计为移动式的, 如图3所示:
限位装置主要由架体、支臂、旋转轴、限位开关等组成, 其工作时可根据板料的长度、码放位置等在下料码放装置内、外任意摆放, 限制板料的高度可通过调整限位杆的位置在一定范围内调整。
辊子停止转动后, 所有辊子进行90°翻转, 辊子的90°翻转由气缸带动转动轴、悬臂梁实现, 为使板料码放整齐要求其同时快速动作, 每个气缸均由电磁阀控制, 架体两侧各有一个储气罐使供风管路长度基本相同, 在每个气缸的相同位置安装快速排气阀。在辊道向下翻转时, 板材与辊子间产生相对滑动, 钢辊很容易对不锈钢等板材造成划伤, 而尼龙辊在板料滑落时, 辊子表面被一片片刮伤, 为此辊子材料采用黄铜。由于板料滑落时辊子受向下的轴向力, 因此辊座设计成整体的, 为减小其轴向尺寸同时不使轴承滑动面过小, 轴承凹入辊体内, 考虑到在此处润滑困难, 轴承材料采用可自润滑的球墨铸铁, 拆装时拆下螺钉即可。具体结构见图 (5)
为达到动作自动化, 操作简单方便, 实现远程控制的目的, 本装置所有气缸的动作均采用电磁阀控制, 在操控台上即可对气缸、电机的所有动作进行控制。升降托料辊、限位装置与翻转托料码放装置间相对位置可根据板料情况任意调整。
2 结束语
本文所介绍的自动下料装置主要是对于长大件的下料, 由于料的长大及易划伤, 所以要求的自动化程度较高, 并且对料的防护也要求很高。此装置设计中的难点在于两套动力系统的配合、翻转托料辊向下转九十度动作的一致性及料的划伤, 本设计通过加入一个超越离合器, 对气缸的控制采用电磁阀和安装快速排气阀的方法和对辊子加铜套的方法予以解决, 此装置由升降托料辊、翻转托料码放装置和限位装置构成, 投入使用后, 完全达到了设计效果, 实现了下料和码放自动化, 节省了人力, 提高了效率, 保证了产品质量。
参考文献
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[2]宋章明, 杨永军.提高中板剪切机剪切能力的技术研究[J].机械设计与制造工程.2002, (1) :13-15.