陸林杰 韓立祥

（南京航空航天大學金城學院，南京 211156）

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軸套自動擠孔機設(shè)計

陸林杰 韓立祥

（南京航空航天大學金城學院，南京 211156）

摘 要：軸套是機械產(chǎn)品中常用的零件，尺寸精度、形狀精度和表面結(jié)構(gòu)的要求都比較高，所以制造成本也相對較高。文中針對鋼球擠孔工作效率低的缺陷，提出了一種高效率的軸套擠孔自動化裝置，使擠孔過程實現(xiàn)自動化。該軸套擠孔主要由三部分組成，即工件流動系統(tǒng)、工具循環(huán)系統(tǒng)、喂料機構(gòu)，將三部分的工作統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來，組成軸套擠孔機的總體機構(gòu)。

關(guān)鍵詞：自動擠孔機 軸套加工 工件流動系統(tǒng) 工具循環(huán)系統(tǒng)

引言

軸套是機械產(chǎn)品中的常用零件，尺寸精度、形狀精度和表面結(jié)構(gòu)的要求都比較高，所以制造成本也相對較高?，F(xiàn)在常用的加工方法主要是鉸孔。鉸孔的余量要求控制得比較嚴，質(zhì)量也不是很穩(wěn)定，鉸刀的磨損也比較嚴重。在大批量生產(chǎn)的時候，一些工廠采用擠孔的方法，在油壓機的作用下，直接用精度較高的鋼球（孔的精度主要取決于鋼球精度）擠孔。其工藝過程為：鉆孔——擴孔——擠孔。對于精度要求比較高的孔，如IT6及其以上精度度要求的孔，還可以通過兩次或更多次的擠孔去滿足精度要求。擠孔又有兩種方法，一種是用專門的擠孔工具去擠壓，另一種是用鋼球擠壓。用鋼球擠壓孔的方法有四個工步：第一步是人工將工件放在工作臺的合適位置并使之固定；第二步是人工將與孔的大小相適應的鋼球放在工件待擠的孔的上口；第三步是人工操縱推桿下移，推動鋼球?qū)讓嵤D壓；第四步是人工將工件從工作臺上取下放在容器中?，F(xiàn)有的軸套內(nèi)孔的擠壓加工通常是用這種方法。這種擠孔的方法工作效率較低，工人的勞動強度也較大。本文所說的自動擠孔機是針對上述人工操作的鋼球擠孔工作效率低的不足，提供的一種高效率的軸套擠孔自動化裝置，從而使擠孔過程實現(xiàn)自動化。

軸套擠孔主要由三部分組成，即工件流動系統(tǒng)、工具循環(huán)系統(tǒng)、喂料機構(gòu)。將這三部分的工作統(tǒng)一協(xié)調(diào)起來，組成軸套擠孔機的整體。

1 工件流動系統(tǒng)

工件流動系統(tǒng)主要包括工件的喂料、工件的轉(zhuǎn)位、工件的擠壓和下料四個部分。工件的喂料是由喂料斗完成的。下文將按工件加工的一個循環(huán)過程來說明工件的加工全

過程。

工件的流動系統(tǒng)是由工作臺的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)的。工作臺有四個工位，即裝料工位、擠壓工位、空位和卸料工位（見圖1）。工件加工的一個循環(huán)過程由四次轉(zhuǎn)動實現(xiàn)，每次轉(zhuǎn)動工作臺逆時針旋轉(zhuǎn)90o，旋轉(zhuǎn)工作臺中除空位外的三個工位有不同的動作內(nèi)容。

（1）喂料工位：工件的喂料是由喂料斗實現(xiàn)的。將待加工的工件放入喂料斗，工件從喂料斗的出口流出，沿工件滑道進入裝料工位。

1.擠壓桿；2.待擠壓鋼球；3.固定工作臺；4.轉(zhuǎn)動工作臺；5.工件；6.工件滑道；7.喂料斗圖1 工位示意圖

（2）擠壓工位：該工位在擠壓油缸的作用下，擠壓桿下移，推動擠壓鋼球下移，對工件進行擠壓，完成對工件的加工。

（3）空工位：沒有工步內(nèi)容，是結(jié)構(gòu)需要留下的一個空位。

（4）卸料工位：該工位工件在自重的作用下，流出轉(zhuǎn)動工作臺和固定工作臺。

以上工作內(nèi)容同步進行。工作內(nèi)容完成后，轉(zhuǎn)動工作臺逆時針旋轉(zhuǎn)90o，轉(zhuǎn)動工作臺內(nèi)的工件同時旋轉(zhuǎn)。卸料工位卸出工件后工位空出，旋轉(zhuǎn)到喂料工位，接受喂料機的喂料；在喂料工位的工件轉(zhuǎn)到擠壓工位準備接受擠壓加工；被擠壓加工后的工件轉(zhuǎn)到空位，為下一次旋轉(zhuǎn)后進入卸料做準備；空位內(nèi)的工件在轉(zhuǎn)動90o后進入卸料工位，卸料工位的開口是向下的，在工件自重的作用下，工件流出工作臺，完成工件加工的全部過程。

工件的轉(zhuǎn)位是由轉(zhuǎn)動工作臺完成的。擠孔機有兩個工作臺，一個固定工作臺和一個轉(zhuǎn)動工作臺，轉(zhuǎn)動工作臺套則在固定工作臺的內(nèi)部。轉(zhuǎn)動工作臺是在轉(zhuǎn)動油缸的作用下推動轉(zhuǎn)動工作臺的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動工作臺每次逆時針旋轉(zhuǎn)90o，使四個工位都得到轉(zhuǎn)換。

轉(zhuǎn)動工作臺的旋轉(zhuǎn)是由轉(zhuǎn)動油缸實現(xiàn)的。在工件進入擠壓工位后。擠壓桿在擠壓油缸的作用下完成加工，擠壓桿退回。在轉(zhuǎn)動油缸的作用下，旋轉(zhuǎn)工作臺逆時針旋轉(zhuǎn)90o，各工位的工件和旋轉(zhuǎn)工作臺一起進入下一工位。工件在各個工位的加工時間只有擠壓工序的工序時間比較長，轉(zhuǎn)動工作臺的轉(zhuǎn)動時間是由擠壓工位的擠壓時間來確定。具體的說，在擠壓桿退出旋轉(zhuǎn)工作臺后，傳感器給出信號，旋轉(zhuǎn)油缸得到信號后開始工作，推動旋轉(zhuǎn)工作臺逆時針旋轉(zhuǎn)90o，從而完成工件的流動。

1.轉(zhuǎn)動油缸；2.擠壓油缸；3.擠壓桿；4.鋼球返回通道；5.旋轉(zhuǎn)工作臺；6.轉(zhuǎn)動工作臺圖2 擠孔機構(gòu)工作示意圖

2 工具循環(huán)系統(tǒng)

軸套擠孔的工具選用了鋼球，一方面節(jié)省了加工成本，同時也方便實現(xiàn)工具的循環(huán)。工具的循環(huán)在四個工位中只與擠壓工位相關(guān)。在工件進入擠壓工位后，在自重作用下，預備鋼球進入擠壓鋼球的位置，并擋住后面的鋼球不再前移，如圖2所示。在擠壓油缸的作用下，擠壓桿下移，推動擠壓鋼球下移對在擠壓工位的工件進行擠壓。在擠壓鋼球擠出工件后，擠壓桿繼續(xù)下移，推動鋼球下移，在鋼球移到鋼球止回閥的上斜面時，推動鋼球止回閥右移，使鋼球能夠進入鋼球返回通道，成為已擠壓鋼球，并推動前一次擠壓的鋼球在鋼球返回通道內(nèi)順時針移動一個鋼球的位置，進一步推動在鋼球循環(huán)通道內(nèi)最高處的鋼球滾下來成為備用鋼球。

在擠壓桿推動待擠壓鋼球成為已擠壓鋼球后，擠壓桿返回。鋼球止回閥在彈簧的作用下左移，鋼球止回閥的下斜面擋住已擠壓鋼球，使已擠壓鋼球不會退回去，而只能在鋼球返回通道內(nèi)移動。至此，鋼球就這樣循環(huán)運行。

在擠壓桿返回并離開轉(zhuǎn)動工作臺后，給控制系統(tǒng)一個信號，讓轉(zhuǎn)動油缸的活塞桿伸出，推動轉(zhuǎn)動工作臺逆時針旋轉(zhuǎn)90o，進入下一個工作循環(huán)。

用于控制兩只油缸的工作控制系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)工作臺的定位機構(gòu)比較簡單，而喂料機是由專業(yè)廠商生產(chǎn)的外購件，本文中將不作介紹。

3 結(jié)束語

本軸套自動擠孔機結(jié)構(gòu)簡單，自動化程度高，同時避免了人工擠壓時鋼球有時會拿錯造成產(chǎn)品的報廢，也避免了鋼球滾落地面造成安全隱患。經(jīng)驗證，本文的研究成果可應用于工業(yè)生產(chǎn)。

參考文獻

［1］劉丹青.典型軸套類零件設(shè)計及加工工藝分析［J］.赤子，2015，（24）.

［2］張懷奎.軸套加工工藝分析和工裝設(shè)計［J］.機械，2013，（6）：42-43.

［3］楊久書.薄壁軸套加工工藝及工裝分析［J］.新技術(shù)新工藝，2013，（5）：18-19.

Automatic Sleeve Hole Extruding Machine Design

LU Linjie，HAN Lixiang
（Jincheng College of Nanjing Univers ity of Aeronautics & Astronautics， Nanjing 211156）

Abstract:Sleeve is a mechanical product used in the parts，size precision and shape precision and surface structure of the requirements are relatively high， so the manufacturing cost is relatively high. In this paper aiming at the d efect of steel ball extrusion hole work efficiency low， put forward a hi gh-efficiency sleeve extruding hole automatic device， the extrusion hole process automation. The shaft sleeve extruding hole m ainly consists of three parts， that flow system of workpiece， tools circulatory system，feed mechanism， the harmonization of the three parts of work up，consisting of sleeve extrusion hole machine of the overall structure.

Key words:automatic hole extr usion machine， shaft processing， tool workpiece flow system， circulation system