內(nèi)襯管切割工藝淺析

蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王穩(wěn)

前言

內(nèi)襯管是一種外部以鋼或者硬質(zhì)結(jié)構(gòu)為管道骨架，內(nèi)襯耐磨、防腐以及耐高溫的橡膠作為襯里層，通過橡膠自身物理和化學(xué)性能從而降低了管路輸送介質(zhì)對外部結(jié)構(gòu)的沖擊力、腐蝕等作用，大大延長了管路的使用壽命，降低了使用者的成本。對于內(nèi)襯管的加工，多采用內(nèi)襯管切割機(jī)。內(nèi)襯管切割機(jī)是一種加工內(nèi)襯管的設(shè)備，其切割工藝決定了內(nèi)襯管的使用范圍。特別是在切割過程中常常會出現(xiàn)切割尺寸不穩(wěn)定、切割過程出現(xiàn)砂輪片爆片等缺陷。

1 內(nèi)襯管切割機(jī)的用途和主要結(jié)構(gòu)

1.1 內(nèi)襯管切割機(jī)的用途

內(nèi)襯管切割機(jī)是用來切割剎車?yán)i內(nèi)襯管（一種填充在其他管子里的保護(hù)管）的設(shè)備，在汽車工業(yè)里廣泛應(yīng)用。內(nèi)襯管切割機(jī)是一臺由電機(jī)提供動力，plc控制其運動的全自動生產(chǎn)設(shè)備，并且涉及到氣壓傳動，生產(chǎn)出的內(nèi)襯管精度可達(dá)正負(fù)0.5mm，日產(chǎn)量可達(dá)10000根。在更換工裝以后可以生產(chǎn)多種型號的產(chǎn)品，從而適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)柔性加工的需要。

1.2 內(nèi)襯管切割機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

內(nèi)襯管切割機(jī)主要由送料裝置、尺寸測量裝置、冷卻裝置、切割裝置、寸測量裝置等關(guān)鍵部件組成。其中，送料裝置主要是指給切割機(jī)的切割原料提供前進(jìn)動力的裝置；尺寸測量裝置主要用于檢測切割的長度，其精度很大程度上決定了原料的切割長度和切割精度；冷卻裝置則主要是針對旋轉(zhuǎn)中的切割砂輪片或者原料噴灑冷卻液而實現(xiàn)降溫、冷卻等作用的一個循環(huán)裝置；切割裝置則是將原料在需要的地方進(jìn)行切割的裝置。除此之外，該設(shè)備還有一些輔助裝置，如：安全裝置、快捷操作裝置、物料儲存裝置等。這些輔助裝置雖然不是生產(chǎn)時必須的裝置，但正是有了他們的存在，而使得內(nèi)襯管切割機(jī)在生產(chǎn)時更加方便、快捷、安全。

2 內(nèi)襯管切割工藝分析

內(nèi)襯管切割工藝主要與內(nèi)襯管送料、測量、冷卻、切割幾部分組成，其具體工藝如下。

2.1 內(nèi)襯管送料

送料裝置的作用主要是運輸材料，是切割的第一步。送料裝置分為材料供給裝置、圓環(huán)形送料機(jī)構(gòu)兩部分。材料供給裝置由電機(jī)提供動力，通過同步齒形帶的傳動，可以有較穩(wěn)定的傳動比，皮帶不會打滑也可以保證內(nèi)襯管的長度，如圖1所示。同步齒形帶既能夠保證傳輸?shù)娜嵝?，又能保證較為精確的傳動比。而采用圓環(huán)形送料機(jī)構(gòu)是為了避免內(nèi)襯管送料的流暢且不會卡住，它可以將內(nèi)襯管以圓周運動穩(wěn)定出料，如圖2所示。

圖1 材料供給裝置的動力系統(tǒng)

圖2 圓環(huán)形送料器

但是在送料過程中，由于多數(shù)內(nèi)襯管是鐵質(zhì)的金屬片卷曲而成，形狀像被壓縮的彈簧且外面包裹著一層膠皮，所以內(nèi)襯管很容易彎曲，送料過程中容易出現(xiàn)內(nèi)襯管從輪子中間滑出的問題。為了解決該問題，通過在輪子上開凹槽以及在凹槽輪的前面加一排排列有序的無凹槽的輪子，這樣可以給內(nèi)襯管一個壓力，緩解內(nèi)襯管的彎曲，保證了材料送料過程的穩(wěn)定，如圖3所示。

圖3 開凹槽的輪子結(jié)構(gòu)

2.2 內(nèi)襯管尺寸測量

產(chǎn)品尺寸是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)，因此，切割機(jī)的尺寸測量裝置也變成了一個十分重要的裝置。本測量裝置裝的核心部分是編碼輪，其內(nèi)部有一個電刷，會跟著電機(jī)一起轉(zhuǎn)動，其可以人為地設(shè)定想要的長度。每旋轉(zhuǎn)一圈電刷會記錄一次，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時會告知電機(jī)停轉(zhuǎn)，然后切割。在該裝置中，編碼器是裝在反面的，它是由plc控制的，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時plc會給出信號，通知電機(jī)停轉(zhuǎn)，編碼輪起到一個信號反饋的作用，如圖4所示。

圖4 與編碼輪用聯(lián)軸器配合的輪子

2.3 內(nèi)襯管冷卻

冷卻裝置由電動的水泵、冷卻液箱、冷卻液的回收管路組成。當(dāng)切割機(jī)的啟動按鈕啟動之后水泵就開始持續(xù)的工作，在切割部分有一個切割加緊模塊，它的作用是夾住內(nèi)襯管，夾緊模具的內(nèi)側(cè)即面對砂輪片的那側(cè)，有幾個噴水口，會向外面不斷地噴出冷卻液，從而實現(xiàn)對切割部件進(jìn)行冷卻。

2.4 內(nèi)襯管切割

本切割機(jī)是由砂輪片切割完成的。砂輪片被安裝在一個軸上，然后用一根v型的皮帶輪連接到一個鼠籠式的電機(jī)上。將上述的裝置固定在一個等臂杠桿上，電機(jī)端用鉸鏈連接到一個氣缸上。氣缸作為切割進(jìn)給的動力系統(tǒng)。在氣缸的表面還裝有兩個感應(yīng)器，其是作為切割的限位用的，當(dāng)氣缸上升到上限位感應(yīng)器時，上限位感應(yīng)器就會給plc一個信號，plc就會立即處理，給氣缸所在的電磁閥一個電信號將電磁閥進(jìn)行換位，屆時氣缸就會立即回到原來的位子。因切割的斷面必須平整，所以夾緊工裝應(yīng)運而生。特地設(shè)計了兩個夾緊工裝，這樣能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。其中一個安裝在導(dǎo)向輪的前面，叫作切割前夾緊工裝，如圖5所示。

圖5 切割前夾緊工裝

因為材料運輸切斷時靠限位感應(yīng)去完成，所以并未在此設(shè)計一個減速，當(dāng)切割感應(yīng)觸發(fā)時材料可能還會有一定的運送距離，會使尺寸變得有偏差，而加了這個會有所改善，而且它還能起到固定作用。另外一個是切割平面上的夾緊工裝，該裝置的作用就只是為了固定，使切面平整，其是由氣缸驅(qū)動的。

3 結(jié)語

經(jīng)過對內(nèi)襯管切割工藝的優(yōu)化，特別是送料機(jī)構(gòu)中通過在輪子上開凹槽以及在凹槽輪的前面加一排排列有序的無凹槽的輪子的工藝設(shè)計，有效解決了送料過程中內(nèi)襯管的彎曲問題。通過采用編碼器實現(xiàn)了切割測量的精準(zhǔn)性；通過增加切割前夾緊工裝和切割后工裝，實現(xiàn)了切割面的精準(zhǔn)。