1 前言
U形箍是全自動洗衣機中緊固洗衣桶的專用零件。由于該件生產(chǎn)工藝復雜，目前國內(nèi)大多數(shù)洗衣機廠家的生產(chǎn)設備是從國外進口的，價格較高，提高了洗衣機的生產(chǎn)成本，而且該設備的維修難以保證。為此，我公司受某洗衣機廠委托設計和制造了加工U形箍用的自動機床。該機床的功能是通過送放料、校直、成形、彎半徑R、定長、切斷和拉延，將帶料寬度為27.4mm，厚度為1mm的鍍鋅板料(整卷)加工成U形箍零件。
2 總體方案
2.1 放送料
該工序同時將兩盤帶料(帶料盤尺寸250×1000×27.4)分別裝入兩料盤中，兩料盤轉軸可繞支座中心回轉，當一盤料加工完后，只要將定位銷拔起，底板帶動兩料盤轉動180°，待用的另一盤料即可進入工作狀態(tài)，這樣可節(jié)省裝卸料的輔助時間。
2.2 滾彎成形
滾彎成形包括滾壓成形和彎圓。滾彎成形是由七組輥輪在送進板料的同時作連續(xù)彎曲加工，前三組輥輪為校直切邊，后四組輥輪為彎曲成形，最后彎R圓弧。設計要點：
(1)滾壓成形速度：v=15～16 m/min
(2)主軸的驅動方式：上下等速驅動，主軸由低速大扭矩液壓馬達驅動(馬達型號為：1QJM12-1.0)，該液壓馬達轉速可在4～160 r/min范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，額定扭矩為1480N．m。
(3)導向線的選擇：為使板料從平板狀態(tài)向前移動直至成形需要有水平導向線和垂直導向線。水平導向線從第一組輥輪開始到第七組輥輪為止，始終保持在同一水平面上，并以成形輥輪的節(jié)圓直徑為基準。因U形箍零件為對稱斷面，所以垂直導向線與零件斷面中心一致。
(4)輥輪節(jié)圓直徑的確定：該專機設計成上下輥輪節(jié)圓直徑(也稱為孔型線)一致，在節(jié)圓上可以無滑移地送進成形材料。為了設計方便，我們將通過第一組輥輪直至最后一組輥輪的水平導向線和輥輪節(jié)圓直徑相一致，并使節(jié)圓直徑在每孔型中增加0.5%，朝著最后一組輥輪方向對材料給以拉伸，以防止彎曲和扭轉。
(5)彎R圓�。涸赨形箍零件中要求直徑為523.5±1，為了達到這一要求，在彎R裝置中采用半徑可調(diào)節(jié)結構，通過試彎調(diào)整后使得彎出的零件能準確達到工藝要求。
2.3 定長裝置
沿成形零件徑向彈性可移動裝置中的小滾輪始終壓在作連續(xù)移動的工件中，從而使小滾輪作純滾動，小滾輪的純滾動通過同步齒形帶傳至圓光柵編碼器，這樣，當圓光柵編碼器輸出的脈沖值達到設定值時，便發(fā)出信號給液壓馬達使其停止工作。只要通過調(diào)整設定的脈沖值就能方便準確地控制U形箍零件的周長。
2.4 切斷和拉延
當定長裝置測出U形箍零件的長度達到規(guī)定長后，液壓馬達便停止轉動，使成形停止，此時由復合模中切料刀先將U形零件切斷，而后通過對稱的成形凸模拉延至圖紙要求，最后全部退回原位。至此便完成了一個零件的加工，機床開始下一個自動循環(huán)。
2.5 液壓傳動系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件共有兩個油缸(缸徑分別為80和50)，一個液壓馬達。為了能準確快速地使液壓馬達停止下來，在液壓系統(tǒng)中設計了制動回路，這種回路的功能在于使執(zhí)行元件平穩(wěn)地由運動狀態(tài)轉換成靜止狀態(tài)，對油路中出現(xiàn)的異常高壓和負壓作出迅速反應，使制動時間盡可能短、沖擊盡可能小。液壓馬達在三位四通閥切換時，緩沖溢流閥B在規(guī)定的背壓下實現(xiàn)制動。調(diào)壓時必須保證PＢ＝（1．05－1．1）PＡ。液壓系統(tǒng)主要參數(shù)如下：
液壓泵： YB１-10
電機功率： 5.5kW
系統(tǒng)額定工作壓力： 12MPa
3 結束語
由于該專機帶動輥輪轉動的齒輪由液壓馬達驅動，從而使整個齒輪箱結構緊湊，很方便地獲得了成形所需要的低速大扭矩。另外將定長裝置與液壓馬達的油路制動相結合，使U形箍直徑得到快速而準確的控制。該機床已交付洗衣機廠使用近一年，穩(wěn)定地達到批量生產(chǎn)的要求(生產(chǎn)節(jié)拍為12秒)，而價格僅為進口同類機床的三分之一。實踐表明，該機床的設計是成功的。
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