一种全封闭冲切下料机构的研究与设计

丁海峰

(聊城职业技术学院工程学院,山东聊城 252000)

一种全封闭冲切下料机构的研究与设计

丁海峰

(聊城职业技术学院工程学院,山东聊城 252000)

本新型下料装置夹紧模具采用全封闭结构,避免在冲刀瞬间冲切时工件发生变形,提高了下料的合格率,并且采用冲刀切断管材切口处光滑无毛刺。

冲切 全封闭 质量

1 引言

目前，在圆形管材下料领域，普遍采用液压圆盘锯或是无齿锯(又称砂轮切割机)下料。在管材下料时，无论是圆盘锯还是无齿锯，切割原理均是通过圆盘的高速转动来与管材接触进行切割。在切割时，圆盘锯逐渐下移切割管材来实现下料。管材下料的速度慢，效率低，电能消耗大，管材切口处粗糙，有毛刺，并且在切割时金属火花飞溅，噪音大，工作环境差。另外，采用冲床直接下料，切口处容易发生变形，质量较差。本新型下料装置采用全封闭模具，避免在冲刀瞬间冲切时工件发生变形，提高了下料的合格率，并且采用冲刀切断管材切口处光滑无毛刺，下料效率也较高。

图1 新型管材下料装置的结构总图

图2 冲切模具机构图

图3 上模原理图

图4 下模原理图

2 技术方案

首先，为了解决生产成本和搬运问题，我们设计的冲切机构，可直接安装于曲柄压力机或摩擦压力机等冲压机的滑块和工作台上，而无需做成整机产品，安装、搬运均十分方便，并且只需在现有的冲压机上安装即可实现管材下料的功能，而无需重新购买下料设备，节省成本。其次，新型的下料方式采用冲刀下料，管材夹紧机构将管材夹紧，冲刀在冲压机的带动下，利用冲力，将管材瞬时裁断，时间快，效率高，管材切口处光滑无毛刺。并且在工作时不会产生火花，噪音低，工作环境大大改善。另外，通过对冲床电气控制部分进行改进，引入PLC控制，在工作过程中可以边冲料边计数，节省了工人在工作过程中请点工件的时间;另外，为了使被下料的尺寸准确以及节省工作时间，我们计划设计自动送料系统，工人只要在电脑中输入相应的参数，在芯片的控制作用下，坯料就向前进给多大的尺寸，改变传统的边送料边测量这一繁杂的工作过程，即提高了效率，提高了精度，又能把工人从高强度的劳动中解放出来。

图1为本新型管材下料装置的结构总图。

该新型主要部分冲切模具的结构如图2所示，冲切模具包括一上模和一下模。上模包含冲刀9，还包括一上模座2，为了提高冲切质量，在上模座2上安装了导套8，冲刀9固定安装于刀具固定座5上，上模座2固定安装于冲床滑块上;下模安装于冲床工作台上，包括一固定下刀口2、一滑动下刀口1，滑动下刀口1的后端与气缸的活塞杆相连接，前端与固定下刀口2的前端相对应，并分别在各自的前端开有与冲刀9对应的刀槽，冲刀9的方向朝向下并与刀槽相对应。固定下刀口2与滑动下刀口1各自的前端所开的刀槽，宽度大于冲刀9的宽度，各自刀槽的长度之和大于冲刀9的长度，这样设计的目的，是为了适应对不同尺寸大小的管材进行下料。此外，为了避免夹紧时夹紧气缸由于气的收缩退让，我们采用带自锁功能的夹紧气缸，安装于下模座上的导柱5分别位于滑动下刀口1的两侧位置，并与上模上的导套8相对应，相活动套接在一起，在冲切下料的过程中，起到导向和稳定的作用。(如图3、图4所示）

3 结语

(1)夹紧机构采用全封闭结构，避免材料发生塑性变形，切断处加工质量较好;(2)采用冲刀瞬时切断工件，提高了下料效率。

[1]刘钦等.手动夹紧式矩形管冲切下料模具[J].客车技术与研究,1998(2).

[2]曲柄压力机,西安交通大学金属压力加工教研组编,北京：中国工业出版社,1961.

[3]王菲菲.一维最优下料研究.山东大学硕士毕业论文.

This new baiting device used the fully enclosed structure,in order to avoid deformating when cutting the workpiece instantaneously,improved the rate of cutting ,and the incision was smooth and Burr-free because of using the press knife to cut off.

die cutting totally closed quality

聊城市科技发展计划项目、项目编号：2011GGX10。

丁海峰(1973—),女,山东聊城人,工学硕士,讲师,研究方向：小型机械机构的研究与设计。