高曉東

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學院 鹽城機電分院 鹽城 224005）

0 引言

D接管平面擴口專機由機架床身、夾模機構(gòu)、上下疊加式旋轉(zhuǎn)動力頭裝置、進刀主推機構(gòu)、自動卸料機構(gòu)、銅屑防護收集裝置、氣動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成，可采用自動控制和手工控制操作。

1 設備功能要求

1）使用范圍

擴口及倒角對象：空調(diào)、太陽能用四通換向閥配管D接管。

D接管規(guī)格：φ9.52mm

D接管壁厚：0.8mm

2）實現(xiàn)功能

實現(xiàn)空調(diào)、太陽能用四通換向閥配管D接管的管口擴大或平面整形，如圖1所示。

3）自動化程度高，操作簡便，可采用自動控制和手動控制兩種方式操作。

4）工作平穩(wěn)、安全可靠，噪音低，擴口及倒角精度高，擴口深度可調(diào)節(jié)。

圖1 零件加工要求

2 總體設計方案

總體設計方案如圖2所示，該機器通過特殊仿形夾模一次夾緊工件固定，由氣缸推動帶旋轉(zhuǎn)動力的直列雙軸沖頭刀具一次對工件的兩個管端進行平面切削與旋沖擠壓，使管口擴大或平面整形，以滿足制造工藝要求。本體共分為四個機構(gòu)，分別為：01沖模機構(gòu)，02機架機構(gòu)，03夾模機構(gòu)，04噴油機構(gòu)。該機整體尺寸為1200mm×900mm×1035mm。操作高度為946mm，以操作者身高170cm為標準設計，該機用四個腳杯作為支撐體，可以根據(jù)操作者的具體身高來調(diào)節(jié)腳杯以達到合適的操作高度，還可以根據(jù)地面的平面度來分別調(diào)節(jié)各個腳杯，減少機器的震動，避免噪音過大。

3 沖模機構(gòu)設計方案

沖模機構(gòu)設計方案如圖3所示，該機構(gòu)由進刀主推機構(gòu)、雙軸直列旋轉(zhuǎn)動力頭裝置和擴口切削機構(gòu)組成。

圖2 總體設計方案

進刀主推機構(gòu)由日本CKD氣缸（件01）驅(qū)動，采用直角方法蘭座（件02）將其尾部固定且位置可調(diào)的方式安裝，直線行走采用直線導軌（件30）精密導向，具有到位信號（件41、42）反饋功能，具有進刀穩(wěn)速功能。

雙軸直列旋轉(zhuǎn)動力頭裝置由臺灣東元電機（件50）帶動同步帶（件53）傳遞，其中心距是固定不可調(diào)節(jié)的。

擴口切削機構(gòu)由直列雙軸沖頭刀具（件13、14）一次對工件的兩個管端進行平面切削與旋沖擠壓。

圖3 沖模機構(gòu)設計方案

4 機架機構(gòu)設計方案

機架機構(gòu)設計方案如圖4所示，該機構(gòu)由機架床身、電箱及觸摸屏組件和自動卸料機構(gòu)組成。

機架床身是方管焊接成型的整體式結(jié)構(gòu)，確保設備具有足夠的強度、剛度及穩(wěn)定性。經(jīng)過時效處理消除應力后上平面基準面一次性龍門銑整體加工完成。整機設備的主體顏色為天藍色，靜電噴塑。涉及人身安全部位設有警示標志。

電箱組件整體由鈑金折疊或采用氬弧焊焊接而成，主要用于放置PLC控制器、空氣開關(guān)、選擇開關(guān)、中間繼電器及控制電路的電線布置。

自動卸料機構(gòu)由頂推氣缸先把工件推落入接料斗（件03）上，然后使得工件落入料框之中。

5 夾模機構(gòu)設計方案

夾模機構(gòu)設計方案如圖5所示，夾模機構(gòu)呈水平方向安裝布置，采用日本CKD氣缸（件04）驅(qū)動。其一側(cè)夾模固定不動，另一側(cè)夾模作左右運動，具有到位信號反饋功能，方便放料、取料。夾模采用Cr12材料，通過電火花成型機或者雕刻機制作，模具下側(cè)設計有定位銷。夾模非工作表面固定安裝防護罩（件16），防止銅屑及冷卻油飛濺。該機構(gòu)中包含頂推氣缸（件20），防止夾模松開時，D接管無法自動落入接料斗，用于輔助提高生產(chǎn)效率。

6 噴油機構(gòu)設計方案

噴油機構(gòu)設計方案如圖6所示，噴油機構(gòu)由液罐、接管附件及支架等組成。噴油機構(gòu)用于降低對管端進行擴口和切削過程中產(chǎn)生的熱量。

7 氣動控制線路設計方案

氣動控制線路設計方案如圖7所示，該氣動系統(tǒng)主要為夾模氣缸、沖模氣缸、推料氣缸及噴油機構(gòu)提供動力。該氣動控制線路主要由滑閥、氣動三聯(lián)件、儲氣罐、閥座及消音器等組成。

滑閥的作用是控制氣體的通斷，與氣源口連接，型號為HSV10-FF。氣體經(jīng)過滑閥進入氣動三聯(lián)件。

氣動三聯(lián)件是由過濾器、減壓閥和油霧器三部分組成，型號為W-3000。過濾器主要負責過濾壓縮空氣中的雜質(zhì)，減壓閥主要負責控制系統(tǒng)壓力，油霧器負責后端元件的給油潤滑。經(jīng)過過濾、減壓的氣體流向儲氣罐。

儲氣罐能儲存定量的氣體，且輸出之壓比較平穩(wěn)，起到保壓穩(wěn)流的作用。氣體經(jīng)過儲氣罐流向閥座。

圖4 機架機構(gòu)設計方案

圖5 夾模機構(gòu)設計方案

圖6 噴油機構(gòu)設計方案

閥座上連接3個兩位四通電磁閥MVSC-200-4E1-DC24V與1個調(diào)壓閥AR-2000，型號為MVSC-220-5M3。兩位四通電磁閥與夾模氣缸、沖模氣缸之間連接保壓閥，起到保壓作用。

消音器連接在閥座尾端，作用是減低噪音。

圖7 氣動控制線路設計方案

8 結(jié)束語

本機已投入使用，具有速度快、效率高、操作安全方便、精度高、性能可靠等特點。此外，本機安裝調(diào)整方便，外形美觀。

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