桌斗自动卷边机的设计与应用

青岛港湾学院实训中心 吴瑞凯 王致刚 侯可军

1 引言

板料卷边设备在市场上有很多：卷口机、锥度卷边机、液压两棍卷板机、薄板卷板机等。

但对于没有自动卷边设备，没有专用的卷边的模具的中小企业及小作坊，若要加工一些材料厚度≤1mm的薄板卷边如图1，而且生产的批量不是很大，如果单独做一套模具成本就太高，使用手动弯管工具效率低、质量不稳定、劳动强度大，因此在手动卷边的基础上设计制作了自动卷边机。其结构简单、经济适用，生产效率与质量显著提高。

图1 桌斗卷边

2 桌斗自动卷边机的设计

2.1 设计技术指标

在实际生产过程，按照要求需卷边的材料厚度≤1mm。在课桌制作中，桌斗边缘的U型卷边需要插入“铁丝”以增加桌斗整体的强度，因此需要把铁丝包在桌斗的卷边中。为解决手动卷边工具效率低、劳动强度大等问题，在现有实际情况下，设计了简单实用的桌斗自动卷边机，以提高生产质量和生产效率。

2.2 工作原理

为了减少卷边质量缺陷，如图2所示，该课桌斗的卷边机采取了以下结构措施：采用组合式圆滚轮；根据薄板弯卷边并包边的形状设计圆滚轮结构。通过上述措施，有效降低了管料弯曲时的质量缺陷。

桌斗卷边机工作过程，将裁剪好的半成品的薄板料和铁丝一起放置在1上，1焊接在3上，输出的电动机直接连接4，4通过齿轮带动7转动，从而带动5转动，在5的转动下薄板和铁丝通过两滚轮，从而一次完成卷边成型。6主要起压紧和调整5之间的高度，确保5的两个凹弧等高。

图2 卷边机的工作部分外观图

2.3 相关设计

2.3.1 桌斗卷边滚轮设计

图3 滚轮设计简图

根据桌斗U型卷边和尺寸的要求，需要在滚轮卷边部位加工成内凹圆，经过卷边成型的实验，滚轮卷边部位加工成内凹圆的半径为R3.15mm满足使用要求。滚轮设计如图3所示。

2.3.2 滚轮底座设计

设计滚轮底座时，要考虑机械传动，如何通过传动齿轮把力传到滚轮。如图4所示，底座中滚轮传动轴的中心距根据卷边、包边尺寸来确定，这套中心距为74.2mm。

图4 滚轮底座简图

2.3.3 滚轮传动轴设计

为了更好地传递动力，既地能满足安装从动齿轮，又能安装滚轮，而且要很方便地调整滚轮达到使用要求，滚轮传动轴设计如图5所示。

图5 传动轴简图

从动齿轮和滚轮都安装在传动轴上，它们是通过键来传递动力的，在轴的一端加工M24X1.5的螺纹，这样既能通过紧固螺母起到紧固作用，而且可以调节两滚轮的高度，这样的设计很好地满足了使用要求。

3 卷边机的使用

该“桌斗自动卷边机”投入使用，定量500张课桌进行（学生课桌如图6所示）生产制作，采用该套工具生产人力成本约6000多元，提高生产率达50%以上，提前完成生产工期10天以上，极大地节省了生产成本。为做到高效率、低成本，设计完成该套设备并在生产过程中不断完善，具备较高实用价值。

图6 课桌

4 结束语

该套桌斗自动卷边机的设计是由于受学院现有设备不能满足自动化卷边，又没有专用模具卷边、包边，只能手工手动卷边，在手工卷边时质量得不到保证，而且劳动强度大，太耗费时间，在规定的工期内无法完成任务，因此设计了这套桌斗自动卷边机。该套设备的设计完成和投入使用后带来了显著的经济效益，经试用完全符合批量生产要求，适用性突出。

[1]王爱珍编.钣金加工技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2]王光斗,王春福编.机床夹具设计手册[M].上海.上海科技技术出版社,2000.