厚波紋板自動(dòng)成形折彎機(jī)設(shè)計(jì)

張正兵，陳道寶，陳斌斌

（安徽省三力機(jī)床制造股份有限公司，安徽 馬鞍山 243104）

0 引言

板料加工成波紋板可起到加強(qiáng)筋作用，廣泛用于車廂、車篷、地板以及熱水器管道等。波紋板加工要求具有較高的重復(fù)精度。

圖1所示工件為北方某熱水器管道零件，板料厚，產(chǎn)品重，之前由多道波紋板焊接而成。其分段工作折彎步驟為：①人工將工件移動(dòng)到下模，機(jī)器下行，折彎第一個(gè)波紋；②人工將板料抬起，超過下模模口；③人工移動(dòng)板料到第二個(gè)波紋處，通過標(biāo)尺測(cè)量移動(dòng)的距離。勞動(dòng)強(qiáng)度極大，且每次波紋的距離都需要測(cè)量，因測(cè)量誤差導(dǎo)致波紋大小不一致，難以達(dá)到圖樣要求。而通過本文所述厚波紋自動(dòng)成形折彎機(jī)，可一次性將所有波紋加工完成，波紋一致性好，滿足了客戶需求。

圖1 某波紋板零件示意圖

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，確定液壓板料折彎機(jī)壓力2000kN，考慮到移動(dòng)工件方便，板料折彎機(jī)的開啟高度和油缸行程均大于普通折彎機(jī)。成形模具的上模夾緊在折彎機(jī)上滑塊上，下模用螺釘固定在折彎機(jī)工作臺(tái)上。送料機(jī)構(gòu)每次送進(jìn)一個(gè)波紋展開長度。在折彎機(jī)工作臺(tái)的前方和后方分別設(shè)計(jì)了6000mm和2000mm的同步升降機(jī)構(gòu)，前后同步升降機(jī)構(gòu)一起上下運(yùn)動(dòng)，行程250mm，高度差為波紋高度。同步升降機(jī)構(gòu)的作用是：①在移動(dòng)板料時(shí)，后同步升降機(jī)構(gòu)的平面必須高于下模的上平面，便于板料送給。②折彎波形板時(shí)，前同步升降機(jī)構(gòu)的平面必須低于下模高度，以防影響工件成形。

1.1 模具設(shè)計(jì)

波紋板折彎成形過程，實(shí)際為拉伸過程。因板料較厚，波紋高，成形后回彈大。為確保波形和平板垂直，上模的圓弧必須低于最高點(diǎn)。在下模內(nèi)部設(shè)置了經(jīng)淬火后的頂出銷和蝶形彈簧，用于克服工件漲緊在下模槽內(nèi)的摩擦力，便于頂出工件。

上、下模具磨損后不易刃模，故選用耐磨的9Cr－Si材料。采用井式爐進(jìn)行熱處理，加熱溫度840～860°C，油淬后低溫回火，硬度 54～56HRC。

1.2 送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖2為送料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。送料油缸2固定在送料架1上，前端與送料板3聯(lián)接，送料板經(jīng)導(dǎo)軌4導(dǎo)向，在油缸2的作用下相對(duì)于送料架做左右運(yùn)動(dòng)。送料板上安裝了進(jìn)退油缸5，用以推動(dòng)夾緊油缸6前后運(yùn)動(dòng)。送料油缸2為雙作用活塞桿油缸，尾端設(shè)置了調(diào)節(jié)油缸行程的螺母，用以調(diào)整波形間距，因機(jī)械限位，重復(fù)精度高。進(jìn)退油缸5也為雙作用活塞桿結(jié)構(gòu)，便于把夾緊油缸6可靠地移出和送達(dá)板料區(qū)域。夾緊油缸6為柱塞油缸，夾緊靠油壓動(dòng)力推動(dòng)，在彈簧作用下回程。

圖2 送料機(jī)構(gòu)示意圖

1.3 同步升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖3所示，在機(jī)器的前方和后方各設(shè)有同步升降機(jī)構(gòu)?？拷簤喊辶险蹚潤C(jī)工作臺(tái)的固定架1和工作臺(tái)連接可靠。同部軸6在前后共4個(gè)固定架1內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，下連桿5和同步軸6焊接。確保在四只升降油缸2的作用下，滑塊3同步上升和下降。

2 波紋板自動(dòng)成形過程

圖3 升降機(jī)構(gòu)示意圖

送料機(jī)構(gòu)中的進(jìn)退油缸前進(jìn)到油缸螺母限制位置→夾緊油缸夾緊板料→送料油缸推動(dòng)送料板到后限位螺母限制位置→同步機(jī)構(gòu)中升降油缸下降到中間位置（這時(shí)板料落在下模上）→液壓板料折彎機(jī)上模下降接觸板料，實(shí)現(xiàn)輕壓（只要不移動(dòng)）→夾緊油缸退回到初始位置→進(jìn)退油缸退回到初始位置→送料油缸退回到初始位置→升降油缸下降到限制位置→折彎機(jī)下行壓出一個(gè)波紋→升降油缸上升到中間位置→進(jìn)退油缸前進(jìn)到油缸螺母限制位置→夾緊油缸夾緊板料→升降油缸上升到初始位置，波形高于下模。重復(fù)送料機(jī)構(gòu)送進(jìn)，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

整個(gè)折彎過程中，板料都處于受壓狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)，保證了波紋的平行。

3 結(jié)語

設(shè)計(jì)的厚波紋板自動(dòng)成形折彎機(jī)，采用PLC控制，具有點(diǎn)動(dòng)、單次、連續(xù)功能，對(duì)于不同厚度、不同波形的板料，調(diào)整非常方便。提高了效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。客戶使用效果良好。主機(jī)具有普通折彎機(jī)的所有功能，具有較為廣闊的市場(chǎng)前景。

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