摘 要:隨著經(jīng)濟的發(fā)展,電力的使用量是越來越大,隨之電力設(shè)施附屬件的用量也越來越大,其中抱箍就是其中的一種電力構(gòu)件,抱箍是用一種材料抱住或箍住另外一種材料的構(gòu)件,它屬于緊固件,主要用于電力上緊固電線等設(shè)施的電力部件,隨著公司生產(chǎn)能力的增強,生產(chǎn)量的逐步增加,產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都要隨著提高,目前鐵附件加工量大、規(guī)格品種多,鐵附件加工費工費時,規(guī)格品種多,加工繁瑣,目前采用的傳統(tǒng)的機械加工,在壓緊成型時,抱箍容易發(fā)生移動,精度的質(zhì)量無法保證,而且效率低,加工難度大,機械結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,操作不方便。必須制作相應(yīng)的全自動一次成型抱箍壓制裝置,包括底座、下壓模、上壓模、液壓缸,液壓缸頂端頂有壓板,上壓膜連接在壓板上,自動料道、吸料送料機構(gòu)。本發(fā)明一次成型抱箍壓制裝置,是在對抱箍進行一次成型壓制加工,減少了人工,提高了工效,節(jié)約了成本。
關(guān)鍵詞:抱箍;一次成型;沖壓;模具;電力附件
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.003
模具作為高效生產(chǎn)工具的一種,是工業(yè)生產(chǎn)中極為廣泛與重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件,具有生產(chǎn)效率高,可實現(xiàn)高速大批量生產(chǎn);節(jié)約原材料,實現(xiàn)無切屑加工;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,具有良好的互換性;操作簡單,對操作人員沒有很高的技術(shù)要求;利用模具批量生產(chǎn)零件加工費用低;所加工出的零件所制件可以一次成型,不需要進行再加工;能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品;容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化特點。
1 工藝方案的確定
由于制件生產(chǎn)批量大,尺寸規(guī)格多,手工操作不方便,勞動強度大,故采用液壓沖壓的方式來制作此件。
2 模具總體設(shè)計
2.1 模具類型的選擇
由制件的外部形狀可應(yīng)采用復(fù)合沖壓,所以模具類型為復(fù)合模。
2.2 定位方式的選擇
因為制件材料選用的是條料,控制條料送進到位采用兩側(cè)導(dǎo)向定位塊的方式。
2.3 卸料推料方式的選擇
工件厚度在3-8mm之間,方抱箍相對來說卸料力比較大,所以采用推桿直推的方式卸料。
2.4 導(dǎo)向方式的選擇
為了提高模具壽命和工件質(zhì)量,方便安裝調(diào)試,該復(fù)合模采用兩側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
3 液壓系統(tǒng)的確定
3.1 壓料油缸的確定
首先計算制件的彎曲力,影響彎曲力大小的基本因素有變形材料的性能和質(zhì)量,彎曲件的形狀和尺寸,模具結(jié)構(gòu)及凹凸模間隙,彎曲方式等,因此很難用理論的分析法進行準(zhǔn)確的計算。實際中常用經(jīng)驗公式進行概略計算,以作為彎曲工藝設(shè)計和選擇沖壓設(shè)備和理論。因為半圓抱箍所需要的壓力要比方抱箍要小,所以只需要計算出方抱箍的壓力就可以滿足要求。
V形彎曲件的經(jīng)驗公式為:Fu=0.6mbt?σb /(r+t)。
U形彎曲件的經(jīng)驗公式為:Fu=0.7mbt?σb /(r+t)。
Fu—沖壓行程結(jié)束時不校正時的彎曲力(N)。
M—安全系數(shù),一般取1.3。
b—彎曲長度(mm)。
t—彎曲件的厚度(mm)。
σb —彎曲件的抗拉強度(MPa),一般取500MPa。
r—折彎圓角(mm)。
彎曲方抱箍時可想像成分兩部分壓制,上模壓下時U形底部受力,當(dāng)U形底部成形壓下時上模再次受力壓制方抱箍的兩側(cè)60mm長的耳板,計算如下:
U形底部彎曲力:Fu1=0.7mbt?σb /(r+t)
=0.7*1.3*105*82*500 /(8+8)
=191100N
=19.5(噸)
兩側(cè)耳板彎曲力:Fu2=2*0.6mbt?σb /(r+t)
=2*0.6*1.3*(60+60)*82* 500/(8+8)
=374400N
=38.2(噸)
當(dāng)彎曲兩側(cè)耳板同時還附加有頂件力,頂件用右近似取彎曲力的30%-80%。
Fu3=80% Fu1 =80%*191100=152880N=15.6噸
總彎曲力:Fu= Fu2 + Fu3
=374400+152880
=527280N
=53.8(噸)
油缸缸徑的計算:P=F/S P按20MPa計算。
S= F/P
=527280/20
=26364
S=D2
D=
=
=162.4mm
所以壓料油缸缸徑D選擇180mm。
為了提高工作效率,設(shè)備設(shè)計成雙聯(lián)的,能同時制作出兩件制品,料道上送換料動力也是油缸,吸料、推料等其它動力都是采用氣缸作為動力,液壓站電機選取35kW異步電機,液壓原理圖如下圖所示:
4 總體外形設(shè)計圖如下
結(jié)構(gòu)概述:
本設(shè)備主要由:上料小車、吸料單元、推料單元、壓料單元、液壓氣動部分、電器控制部分等六大部分組成。
5 實際應(yīng)用與效率
經(jīng)過車間的實際生產(chǎn)制件可測試,該全自動抱箍機成型速度快,標(biāo)準(zhǔn),節(jié)約人工。單頭平均每分鐘壓制抱箍15個,一臺雙聯(lián)全自動抱箍機每分鐘壓30個,每天按8小時工作算,一天加工抱箍30*60*8=14400個,相比人工壓制來說大大的提高了工作效率,降低工人的勞動強度。在同等工作量的情況下降低了人工成本,為企業(yè)增加了凈利潤。
6 結(jié)語
抱箍全自動一次成型機主要用于送變電行業(yè)與通訊行業(yè)中扁鐵抱箍的自動壓型。能改變傳統(tǒng)的手工加工模式,減輕人工勞動強度,具有安全性,可靠性,實用性,依靠科技振興企業(yè),加快企業(yè)改革步伐。
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作者簡介:趙云山(1980-),男,本科,中級工程師,從事沖壓設(shè)備的研究與制作。