一種新型模具加工自動化設備設計

楊磊

摘要：設計了一種新型的模具加工自動化設備，其基本結構包括箱體和第一支柱，箱體的底端左右兩側均安裝有第一支柱，箱體的內(nèi)部頂端安裝有第一套筒，第一套筒的內(nèi)部設有頂桿，頂桿通過拉伸彈簧與第一套筒相連，箱體的頂端右側安裝有料箱，箱體的內(nèi)部中間右側設有滑道。該模具加工自動化設備，通過滑塊和料箱的配合，能夠省去手動上料的操作，降低了人員的工作強度;通過第一轉軸和滑桿的配合，能夠使滑塊自動將板材原料推動到?jīng)_壓模具的底端;通過第二轉軸和頂桿的配合，能夠使上料后機器自動運轉將板材原料依次加工，省去了人員時刻看守的時間。使單個人員都可以操控多臺機器，最終提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

關鍵詞：模具加工;自動化設備;支柱;料箱;套筒

中圖分類號：TG409

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）2-0184-02

1 引言

現(xiàn)有加工設備結構單一，成型加工仍然是有多道工序，先切好大小合適的下料塊，然后將下料塊一塊一塊地放入模具中壓制成型，取出后放人整形模具中整形，然后還要經(jīng)過沖孔工序和切邊工序處理，各個工序獨立進行，需要的設備多，控制精度不夠，自動化程度不高，投人人力操作較多，效率低下。例如申請?zhí)枮?01521118989.2的專利，包括在機器外殼內(nèi)部的底部設有升降機構控制電機，該專利通過多個不同的電機作為動力元件，使該模具加工設備的成本大大增加，但其通過皮帶作為傳動元件，由于皮帶的彈性滑動是不可避免的，會使傳動距離產(chǎn)生誤差，如不及時進行調(diào)整，會使誤差逐漸的變大，從而影響加工操作的進行。且通過送料氣缸和旋轉卡盤，無法精確控制原料擺放固定的位置，使原料被加工的位置出現(xiàn)偏移，影響加工精度，降低了成品的質(zhì)量。同時每臺機器需要配備一名工作人員去看管，無法實現(xiàn)每人操控多套機器的自動化生產(chǎn)，無法滿足客戶的需求。

2 總體設計方案

2.1 總體結構設計

本文目的在于設計了一種模具加工自動化設備，以解決上述背景技術中提出的問題。提出如下技術方案：一種模具加工自動化設備，包括箱體和第一支柱，箱體的底端左右兩側均安裝有第一支柱，箱體的內(nèi)部頂端安裝有第一套筒，第一套筒的內(nèi)部設有頂桿，頂桿通過拉伸彈簧與第一套筒相連，箱體的頂端右側安裝有料箱，箱體的內(nèi)部中間右側設有滑道，料箱貫穿箱體與滑道相連，滑道的內(nèi)部設有滑塊，滑塊的底端安裝有滑桿，箱體的內(nèi)部右側底端安裝有第一轉軸，第一轉軸的外壁右側套接有第一齒輪，箱體的右側安裝有電機座，箱體的內(nèi)部頂端安裝有第二轉軸，第二轉軸的外壁左右兩側分別套接有第二齒輪和第三齒輪，頂桿的頂端安裝有齒條，齒條與第二齒輪嚙合相連，電機座的正面安裝有電機，第二轉軸貫穿箱體與電機相連，滑道的左側上下兩側均設有第二套筒，第二套筒通過第二支柱與滑道相連，第二套筒的內(nèi)部頂端設有卡桿，卡桿通過第一壓縮彈簧與第二套筒相連（如圖1～4所示）。

圖中：1、箱體，2、第一套筒，3、拉伸彈簧，4、料箱，5、滑桿，6、滑道，7、電機座，8、第一齒輪，9、第一轉軸，10、滑塊，11、第一支柱，12、頂桿，13、齒條，14、第二齒輪，15、第二轉軸，16、第三齒輪，17、電機，18、第二支柱，19、第一壓縮彈簧，20、第二套筒，21、卡桿，22、掛環(huán)，23、觀察窗，24、走珠，25、橡膠墊，26、散熱窗，27、電機罩，28、第二壓縮彈簧，29、壓板，30、擋板，31、直導柱。

2.2 優(yōu)化結構設計

設計細節(jié)還包括頂桿的底端設有壓板，壓板通過第二壓縮彈簧與頂桿相連，頂桿貫穿壓板，第一套筒的底端左右兩側均設有擋板，擋板的頂端安裝有直導柱，直導柱貫穿壓板與第一套筒相連;箱體的頂端左右兩側均安裝有掛環(huán);箱體的內(nèi)部左側頂端設有觀察窗;第一支柱的底端安裝有橡膠墊;滑桿的內(nèi)部底端安裝有走珠;電機座的頂端安裝有電機罩;電機罩的正面右側設有散熱窗。

3 工作原理

3.1 優(yōu)化結構原理

根據(jù)圖1～4結構，本文提出了一種模具加工自動化設備技術方案，能夠自動對板材原料進行上料加工。包括箱體1和第一支柱11，箱體1的底端左右兩側均安裝有第一支柱11，第一支柱11的底端安裝有橡膠墊25，橡膠墊25起到減小機器抖動的作用;箱體1的頂端左右兩側均安裝有掛環(huán)22，掛環(huán)22方便工作人員通過機械將機器進行運輸;箱體1的內(nèi)部左側頂端設有觀察窗23，觀察窗23方便工作人員觀察加工的進程。

3.2 實施過程

箱體1的內(nèi)部頂端安裝有第一套筒2，第一套筒2的內(nèi)部設有頂桿12，頂桿12通過拉伸彈簧3與第一套筒2相連，頂桿12向下移動對板材進行沖壓加工，在拉伸彈簧13的拉力下使其返回原位置，拉伸彈簧13的彈性系數(shù)為5 N/cm，箱體1的頂端右側安裝有料箱4，將板材原料依次層疊的放人料箱4中，箱體1的內(nèi)部中間右側設有滑道6，料箱4貫穿箱體1與滑道6相連，滑道6的內(nèi)部舍有滑塊10，最底端的原料板材落在滑塊10的的頂端左側的卡槽中，滑塊10的底端安裝有滑桿5，滑桿5的內(nèi)部底端安裝有走珠24，走珠24能夠減小滑桿5與第一轉軸9中的滑槽之間的摩擦力，增加滑桿5的使用壽命，箱體1的內(nèi)部右側底端安裝有第一轉軸9，滑桿5沿第一轉軸9內(nèi)部的滑槽滑動，轉軸9每轉動一圈帶動滑塊10在滑道6的內(nèi)部左右往返運動一次，第一轉軸9的外壁右側套接有第一齒輪8，箱體1的右側安裝有電機座7，電機座7的頂端安裝有電機罩27，電機罩27能夠隔絕噪音，防止過多的噪音產(chǎn)生噪音污染，電機罩27的正面右側設有散熱窗26，散熱窗26能夠?qū)㈦姍C罩27內(nèi)部多余的熱量排出，防止損壞電機，箱體1的內(nèi)部頂端安裝有第二轉軸15，第二轉軸15的外壁左右兩側分別套接有第二齒輪14和第三齒輪16，頂桿12的頂端安裝有齒條13，齒條13與第二齒輪14嚙合相連，第二轉軸15每轉動一圈通過第二齒輪14帶動齒條13向下移動一次，使頂桿12向下移動對板材沖壓一次，由于第二齒輪14為半齒輪，所以第二齒輪14每轉動到后半圈時與齒條13分開，電機座7的正面安裝有電機17，電機17的型號為H3 H12/H3SH13，外接電源為220V交流電，第二轉軸15貫穿箱體1與電機17相連，電機17帶動第二轉軸15轉動，從而使第二轉軸15帶動第二齒輪14和第三齒輪16轉動，滑道6的左側上下兩側均設有第二套筒20，第二套筒20通過第二支柱18與滑道6相連，第二套筒20的內(nèi)部頂端設有卡桿21，卡桿21通過第一壓縮彈簧19與第二套筒20相連，當滑塊10向右移動時在第一壓縮彈簧19的壓力下推動卡桿21卡住板材原料使其離開滑塊10，當滑塊10再次向左移動將卡桿21頂動，使板材原料掉落到箱體1底端的開后處被排出，頂桿12的底端設有壓板29，壓板29通過第二壓縮彈簧28與頂桿12相連，第二壓縮彈簧28的彈性系數(shù)為5 N/cm，頂桿12貫穿壓板29，第一套筒2的底端左右兩側均設有擋板30，擋板30的頂端安裝有直導柱31，直導柱31貫穿壓板29與第一套筒2相連，頂桿12向下移動帶動壓板29沿直導柱31向下移動，壓板29壓在滑塊10上，將板材原料固定住，同時也防止頂桿12的沖裁力過大使原料變形，然后頂桿12繼續(xù)向下移動對板材進行加工，滑塊10與擋板30搭接相連，防止頂桿12的壓力過大使滑塊10變形，影響其使用壽命。

將板材原料依次層疊的放人料箱4中，最底端的原料板材落在滑塊10的頂端左側的卡槽中，接通電機17的外接電源，電機17開始工作，電機17帶動第二轉軸15轉動，從而使第二轉軸15帶動第二齒輪14和第三齒輪16轉動，第三齒輪16通過第一齒輪8帶動第一轉軸9轉動，滑桿5沿第一轉軸9內(nèi)部的滑槽滑動，轉軸9每轉動一圈帶動滑塊10在滑道6的內(nèi)部左右往返運動一次，將落在滑塊10頂端左側的板材原料不斷的向左推動，板材原料向左移動將卡桿21推動回第二套筒20的內(nèi)部，第二轉軸15每轉動一圈通過第二齒輪14帶動齒條13向下移動一次，使頂桿12向下移動對板材沖壓一次，由于第二齒輪14為半齒輪，所以第二齒輪14每轉動到后半圈時與齒條13分開，在拉伸彈簧3的拉力下使頂桿12返回原位置，當滑塊10向右移動時在第一壓縮彈簧19的壓力下推動卡桿21卡住板材原料使其離開滑塊10，當滑塊10再次向左移動將卡桿21頂動，使板材原料掉落到箱體1底端的開后處被排出。

4 結語

這種新型的模具加工自動化設備與原有的技術相比創(chuàng)新之處在于以下幾個方面。

（1）該模具加工自動化設備，通過滑塊和料箱的配合，能夠使板材原料不斷的落在滑塊頂端的卡槽中，省去了手動上料的操作，降低了人員工作強度。

（2）通過第一轉軸和滑桿的配合，能夠使滑塊自動將板材原料，推動到?jīng)_壓模具的底端，省去了人員放置原料的步驟，避免了由于放置位置不精確，導致沖壓的位置不夠精確。從而提高了加工的精度和質(zhì)量。

（3）通過第二轉軸和頂桿的配合，能夠使上料后機器自動運轉將板材原料依次加工，省去了工作人員時刻看守，使工人可以同時操控多臺機器，提高生產(chǎn)效率。

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