一种用于汽车脚踏板模具的浇口自动化剪切系统

2018-11-19王叙翔

中国设备工程 2018年20期

王叙翔

随着汽车行业的发展，注塑工艺在汽车模具件领域的应用越来越广。但大多数企业都是自产自用的工模具车间（分厂），商业化模具只占1/3左右。

汽车模具件，大部分是采用浇注成型的方式，浇注成型是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品，在出模之后，其产品往往存留浇口，需要后期对浇口进行剪切去除。传统方式一般是通过人工，工人用剪刀或者其他类似工具手工去除，这样就导致。

（1）浪费人工，必须有人进行操作，增加工人的劳动强度，同时造成人力资源的严重浪费。

（2）成品率有降低的风险，手工存在误伤、质量差等缺点，存在返修的因素。

（3）人工操作，必须做安全防护。

（4）增加安全投入成本和人工成本。海信科龙田书竹对空调外壳等零部件的浇口进行过研究，张索铖介绍了一种自动剪切并分离浇道废料的侧浇口模具结构，主要应用于继电器熟料零件中，廖茂梅设计一种差动式浇口剪切装置，所要解决的技术问题是提供一种实现将侧浇流道废料与成品分离的差动式浇口剪切装置。以上的研究适应面比较窄，对汽车行业并不很适用。

针对这种行业现状，以汽车脚踏板模具为例，设计出一种新型的浇口自动化剪切系统，克服现有汽车模具领域的浇口纯手工操作的不足，以实现浇口的自动化剪裁，节约成本，提高效率和精度。

1 总体设计

该新型的浇口自动化剪切系统，主要包括：固定系统、导向系统、装夹系统、控制系统和剪裁系统五部分组成，见图1。固定系统用于固定工件；导向系统，包括导向杆、滑套、连接板和推进气缸组成，主要作用是导向系统可带动剪裁系统上下活动，来实现浇口的剪切动作；剪裁系统包括固定杆跟裁刀组成，装夹系统主要是用于在剪裁过程中夹紧工件，防止工件滑动的作用，包括底座、旋转气缸、压紧杆等部件构成；控制系统，包括导向控制和装夹控制两部分，主要是控制推进气缸跟旋转气缸进行运动。

工作时，首先控制系统发出信号给装夹系统的旋转气缸，旋转气缸旋转90度，后带动压紧杆下落，压紧杆仅仅压住工件；然后控制系统发出信号给导向系统的推进气缸，推进气缸带动剪裁系统在导向杆上滑动，进而剪裁系统的裁刀跟浇口接触，自动切除，实现浇口跟工件的自动化分离。

图1 浇口自动化剪切系统三维图

2 工作原理

为更进一步阐述本系统的技术手段及功效，以下结合图2，对用于汽车的浇口自动化剪裁系统的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明。

如图2所示，固定系统实际为工作平台1，在工作平台1安装导向杆2，导向杆2跟滑套3采用滑动的方式接触，滑块3为滑动轴承，滑动轴承能够在轴向自由的滑动，连接板4跟滑块3安装在一起，推进气缸5的端面上固定连接板4，通过压缩空气实现气缸轴直线往复运动，进而带动连接板4运动。连接板4上安装有数个固定杆6，两者之间通过螺栓来固定，固定杆6的另一端，通过螺纹与裁刀7相连；装夹系统底座8安装在原工作平台上，用于安装固定旋转气缸9，旋转气缸9上安装压紧杆10；控制系统，包括导向控制和装夹控制两部分，为PLC控制，主要是控制推进气缸跟旋转气缸进行运动。

具体实施方式为，本系统初始状态为，导向系统离工件所在工作面300mm，装夹系统气缸在水平方向；工作时，首先控制系统发出信号给装夹系统的旋转气缸，旋转气缸旋转90度，后带动压紧杆下落，压紧杆紧紧压住工件；然后控制系统发出信号给导向系统的推进气缸，推进气缸带动剪裁系统在导向杆上滑动，进而剪裁系统的裁刀跟浇口接触，自动切除，实现浇口跟工件的自动化分离。