一種新型的壓槽工藝

1　前言 

      在摩托車避震器部件生產(chǎn)中有很大批量的ψ20至ψ40直徑，長度在300mm以下的低碳鋼薄壁短管，需要在管身上加工如圖1的幾條環(huán)形槽。用車床加工這些環(huán)形槽，方法是將管套在一根心軸上，再夾持在主軸夾頭與尾架之間旋轉(zhuǎn)，用類似滾花的方法將工件槽滾壓出來。盡管采用專門夾具加工，但由于裝卸工件及走刀運(yùn)動(dòng)占用較多的輔助工時(shí)。一臺(tái)車床每班(8小時(shí))只能加工1000到1200件。為了提高效率，節(jié)省工時(shí)，我廠設(shè)計(jì)制造了壓槽專機(jī)代替在車床上加工。利用專機(jī)一次將全部槽滾壓出來，工件只需放進(jìn)及取出，不用裝夾。 

2　工作原理 

      利用齒輪傳動(dòng)使?jié)L壓刀，支撐工件的滾軸沿箭頭所指示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。將工件放到二根滾軸上面，左右兩端各由定位鐵定位。定位檔鐵鎖定，其位置可調(diào)。由一對搖臂、一對滾軸、一對定位鐵、中間小齒輪軸及齒輪Z3、Z4、Z5組成一個(gè)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)。將偏心輪手柄向下壓，偏心輪旋轉(zhuǎn)將搖臂向上推，帶動(dòng)滾軸A，滾軸B，及工件一齊繞搖臂旋轉(zhuǎn)中心O轉(zhuǎn)動(dòng)，由于工件中心與搖臂旋轉(zhuǎn)中心O的距離有足夠長度，搖臂擺動(dòng)角度很小，所以工件近似垂直向上運(yùn)動(dòng)。滾壓刀向工件施加壓力使工件全部槽一次順利滾壓成形。加工后放開手柄，搖臂在重力作用下自動(dòng)返回原位，取出已加工好的工件，再放另一個(gè)。全部時(shí)間只需3至5秒。各個(gè)軸的傳動(dòng)如圖3齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)所示。由于滾壓刀直徑選用80mm，滾軸直徑40mm，所以滾壓刀的傳動(dòng)齒輪Z6的齒數(shù)為滾軸傳動(dòng)齒輪Z3齒數(shù)的2倍。使?jié)L刀的圓周的線速度與滾軸圓周的線速度相等，避免工件與滾軸產(chǎn)生相對滑動(dòng)，減少磨損。搖臂旋轉(zhuǎn)中心O與中間過渡大齒輪Z2中心重合，搖臂擺動(dòng)時(shí)滾軸齒輪Z3與中間大齒輪Z2保持嚙合并使工件近似垂直向上運(yùn)動(dòng)，令擠壓力F作用點(diǎn)位置合理。各齒輪齒數(shù)分別為Z1＝18，Z2＝120，Z3＝Z4＝Z5＝18，Z6＝36。齒輪模數(shù)m＝2，滾壓刀轉(zhuǎn)速為140～150r/min。 

3　專機(jī)結(jié)構(gòu) 

      滾壓刀采用組合式，根據(jù)各工件的長度、環(huán)形槽的數(shù)目和位置。由滾壓刀13與套12組成，用螺母14鎖緊。整個(gè)刀體放在左右墻板8、19的孔內(nèi)。左右墻板孔為開合式，即半邊孔在墻板上，另半邊孔在左右壓板10、17上。左右軸承16是滑動(dòng)軸承，同樣分成二個(gè)半邊使安裝滾壓刀及套時(shí)裝卸方便。左右壓板將滾壓刀體壓緊在墻板上，用螺絲固定，擺臂旋轉(zhuǎn)軸15、主動(dòng)軸24和偏心軸2都安裝在一對墻板上。采用雙偏心軸頂左右擺臂令工作平穩(wěn)。工件定位鐵鎖定在中間小齒輪軸上，可左右調(diào)整，保證工件放在正確位置加工。滾壓刀用合金工具鋼Cr12MoV制成，淬火至HRC58～60。用戶要求使用壽命能加工10萬件工件，實(shí)際上使用壽命是預(yù)定的3倍以上。滾軸用45號鋼制造，淬火至HRC45左右，其工作壽命遠(yuǎn)長于刀的壽命。 

4　工藝總結(jié) 

       開始設(shè)計(jì)這臺(tái)專機(jī)時(shí)預(yù)計(jì)一臺(tái)機(jī)一個(gè)人操作每班(8小時(shí))加工3000到3500件。投產(chǎn)后實(shí)際上由于采用計(jì)件工資，工人積極性充分發(fā)揮，每班可加工多達(dá)6000件。一臺(tái)專機(jī)代替5臺(tái)小車床，產(chǎn)品質(zhì)量亦有所提高，因?yàn)槭且淮纬尚停�槽之間的距離更加準(zhǔn)確。使生產(chǎn)成本大大降低。按照用戶的要求，這臺(tái)專機(jī)用人工扳動(dòng)手柄來帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大。扳動(dòng)力過輕壓出來的槽深度不夠，力量過大又浪費(fèi)體力而且增加滾壓刀及滾軸的磨損。為了減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，可以通過一個(gè)氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用汽缸活塞推動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)一定角度。關(guān)鍵在于調(diào)整合適的汽缸推動(dòng)力，并要求氣壓保持穩(wěn)定。亦可以利用一個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如鏈條，使偏心輪軸不斷地旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一周完成一個(gè)工件加工。這可用于極大批量加工同一直徑(長度可以不同)的管。因?yàn)閷Σ煌�直徑的工件搖臂擺動(dòng)幅度不同，需要不同偏心度的偏心輪配合。手動(dòng)或氣動(dòng)時(shí)，偏心輪不作360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同一個(gè)偏心輪旋轉(zhuǎn)不同角度即可使搖臂擺幅不同。

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