四通閥D接管平面自動(dòng)擴(kuò)口專(zhuān)機(jī)的設(shè)計(jì)

高曉東

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 鹽城機(jī)電分院 鹽城 224005）

0 引言

D接管平面擴(kuò)口專(zhuān)機(jī)由機(jī)架床身、夾模機(jī)構(gòu)、上下疊加式旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭裝置、進(jìn)刀主推機(jī)構(gòu)、自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)、銅屑防護(hù)收集裝置、氣動(dòng)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成，可采用自動(dòng)控制和手工控制操作。

1 設(shè)備功能要求

1）使用范圍

擴(kuò)口及倒角對(duì)象：空調(diào)、太陽(yáng)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(shí)現(xiàn)功能

實(shí)現(xiàn)空調(diào)、太陽(yáng)能用四通換向閥配管D接管的管口擴(kuò)大或平面整形，如圖1所示。

3）自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，可采用自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種方式操作。

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

圖1 零件加工要求

2 總體設(shè)計(jì)方案

總體設(shè)計(jì)方案如圖2所示，該機(jī)器通過(guò)特殊仿形夾模一次夾緊工件固定，由氣缸推動(dòng)帶旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的直列雙軸沖頭刀具一次對(duì)工件的兩個(gè)管端進(jìn)行平面切削與旋沖擠壓，使管口擴(kuò)大或平面整形，以滿(mǎn)足制造工藝要求。本體共分為四個(gè)機(jī)構(gòu)，分別為：01沖模機(jī)構(gòu)，02機(jī)架機(jī)構(gòu)，03夾模機(jī)構(gòu)，04噴油機(jī)構(gòu)。該機(jī)整體尺寸為1200mm×900mm×1035mm。操作高度為946mm，以操作者身高170cm為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，該機(jī)用四個(gè)腳杯作為支撐體，可以根據(jù)操作者的具體身高來(lái)調(diào)節(jié)腳杯以達(dá)到合適的操作高度，還可以根據(jù)地面的平面度來(lái)分別調(diào)節(jié)各個(gè)腳杯，減少機(jī)器的震動(dòng)，避免噪音過(guò)大。

3 沖模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

沖模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案如圖3所示，該機(jī)構(gòu)由進(jìn)刀主推機(jī)構(gòu)、雙軸直列旋轉(zhuǎn)動(dòng)力頭裝置和擴(kuò)口切削機(jī)構(gòu)組成。

圖2 總體設(shè)計(jì)方案

進(jìn)刀主推機(jī)構(gòu)由日本CKD氣缸（件01）驅(qū)動(dòng)，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(dǎo)軌（件30）精密導(dǎo)向，具有到位信號(hào)（件41、42）反饋功能，具有進(jìn)刀穩(wěn)速功能。

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

擴(kuò)口切削機(jī)構(gòu)由直列雙軸沖頭刀具（件13、14）一次對(duì)工件的兩個(gè)管端進(jìn)行平面切削與旋沖擠壓。

圖3 沖模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

4 機(jī)架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

機(jī)架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案如圖4所示，該機(jī)構(gòu)由機(jī)架床身、電箱及觸摸屏組件和自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)組成。

機(jī)架床身是方管焊接成型的整體式結(jié)構(gòu)，確保設(shè)備具有足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)時(shí)效處理消除應(yīng)力后上平面基準(zhǔn)面一次性龍門(mén)銑整體加工完成。整機(jī)設(shè)備的主體顏色為天藍(lán)色，靜電噴塑。涉及人身安全部位設(shè)有警示標(biāo)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(kāi)關(guān)、選擇開(kāi)關(guān)、中間繼電器及控制電路的電線布置。

自動(dòng)卸料機(jī)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

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

6 噴油機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

噴油機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案如圖6所示，噴油機(jī)構(gòu)由液罐、接管附件及支架等組成。噴油機(jī)構(gòu)用于降低對(duì)管端進(jìn)行擴(kuò)口和切削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量。

7 氣動(dòng)控制線路設(shè)計(jì)方案

氣動(dòng)控制線路設(shè)計(jì)方案如圖7所示，該氣動(dòng)系統(tǒng)主要為夾模氣缸、沖模氣缸、推料氣缸及噴油機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力。該氣動(dòng)控制線路主要由滑閥、氣動(dòng)三聯(lián)件、儲(chǔ)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(hào)為HSV10-FF。氣體經(jīng)過(guò)滑閥進(jìn)入氣動(dòng)三聯(lián)件。

氣動(dòng)三聯(lián)件是由過(guò)濾器、減壓閥和油霧器三部分組成，型號(hào)為W-3000。過(guò)濾器主要負(fù)責(zé)過(guò)濾壓縮空氣中的雜質(zhì)，減壓閥主要負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)壓力，油霧器負(fù)責(zé)后端元件的給油潤(rùn)滑。經(jīng)過(guò)過(guò)濾、減壓的氣體流向儲(chǔ)氣罐。

儲(chǔ)氣罐能儲(chǔ)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(guò)儲(chǔ)氣罐流向閥座。

圖4 機(jī)架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

圖5 夾模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

圖6 噴油機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

閥座上連接3個(gè)兩位四通電磁閥MVSC-200-4E1-DC24V與1個(gè)調(diào)壓閥AR-2000，型號(hào)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(dòng)控制線路設(shè)計(jì)方案

8 結(jié)束語(yǔ)

本機(jī)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(diǎn)。此外，本機(jī)安裝調(diào)整方便，外形美觀。

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