新型鋁帶縫合機質(zhì)量控制要點及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

陳郭寶

(中色科技股份有限公司，河南 洛陽 471039)

目前，市場上對高精度鋁合金板帶的需求量逐年升高，生產(chǎn)企業(yè)對精整設備的自動化程度也相應提出了更高要求。為了實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，需要配置可以將帶材頭尾快速搭接的設備，沖裁式縫合機因其結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、維護方便而被廣泛使用。

市場上廣泛使用的縫合機存在刀具裝置結(jié)構(gòu)復雜、安裝調(diào)試難度高、切口有毛刺、脫模效果不理想等問題，針對這些問題，公司對市場上傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的縫合機進行了改進，開發(fā)了一種模塊式新型鋁帶縫合機。

1 結(jié)構(gòu)特點

針對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)縫合機在制造和使用時容易出現(xiàn)的問題，新型鋁帶縫合機對多處結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設計(圖1)，主要有以下幾個特點：

圖1 新型鋁帶縫合機Fig.1 New type of aluminum strip stitching machine

(1)縫合機頂部自帶一套泵站，免去了現(xiàn)場連接中間管路及試壓清洗工藝，更加便于單機安裝調(diào)試。

(2)刀具及墊塊中間均開有連接孔，通過連桿將刀具及墊塊穿成一個整體，兩側(cè)用壓板壓緊于下刀座上，該結(jié)構(gòu)安裝便捷，省去了每個刀具及墊塊依次安裝調(diào)整的時間，在零件加工合格的前提下，沒有刀具安裝修配經(jīng)驗的鉗工也能快速完成裝配。

(3)下刀座上下運動采用直線滾珠軸承進行導向定位，與傳統(tǒng)的導柱導套結(jié)構(gòu)相比，導向更加精準，運動阻力小，同時避免了因?qū)?通常為帶自潤滑的銅套)使用磨損后導向間隙增大、定位不準等問題。

(4)下刀座安裝在底板上，底板出入口兩側(cè)設計有翼板，在縫合缸帶動底板向上運動進行縫合時，翼板起到平衡同步的作用，使操作側(cè)與傳動側(cè)運動一致，避免出現(xiàn)傾斜卡阻現(xiàn)象，縫合完畢后，靠翼板的自重將縫合缸活塞桿壓回原位。

(5)新增一套快速換刀裝置，方便進行刀具裝置的維護。

2 質(zhì)量控制要點

2.1 機架

機架上安裝縫合缸的鋼板內(nèi)設計有高壓油路，因此該鋼板應使用鍛件或探傷合格的板材，在確保鋼板內(nèi)部無影響強度的裂紋、夾渣及疏松后再進行組焊。

縫合缸安裝鋼板面設計粗糙度Ra1.6，平面度不超過0.05mm，為了滿足圖紙要求，在機架加工時，安裝上下刀座的兩面應粗、精加工分開，中間增加時效工序，從而減小加工變形?？p合缸安裝鋼板面精加工時應盡可能減小接刀痕，在鋼板安裝油缸密封的位置安排鉗工進行研磨，確保使用時無滲漏情況發(fā)生。

2.2 刀具、墊塊及壓板

刀具及墊塊底面四條棱邊均應加工出倒角，確保底面能貼緊刀座安裝槽底面。長度尺寸應滿足：δmin=(Amin-Bmax)/2；δmax=(Amax-Bmin)/2；式中，δmin/δmax為裝配后要求的上下刀單側(cè)間隙最小/最大值；Amin/Amax為墊塊最小/最大長度；Bmin/Bmax為刀具最小/最大長度。

刀具和墊塊的長度、寬度及底面距壓板安裝槽底尺寸均有尺寸一致性要求，允差<0.01mm。制造時應考慮通過同加工保證尺寸一致性，在自檢和交檢環(huán)節(jié)應使用同一把量具，確保檢測結(jié)果準確。

壓板底面距壓合面的距離應有尺寸一致性要求，允差<0.05mm，由于一個壓板需要同時壓緊多個刀具及墊塊，因此在裝配前應根據(jù)實際加工尺寸對刀具及墊塊進行分組，保證裝配時每個壓板下面的多個刀具和墊塊底面距壓板安裝槽底尺寸一致，這樣才能完全壓緊。

2.3 上下刀座

上下刀座上安裝刀具的槽底兩側(cè)應加工出空刀槽，當槽深度比較淺無法加工空刀槽時，也可以選用刀尖圓角小于刀具底面棱邊倒角尺寸的立銑刀加工，從而使刀具及刀墊壓緊后底面能夠貼緊刀座安裝槽底面。

刀座上安裝直線滾珠軸承的孔距應加工一致，上下刀座孔中心距允差<0.02mm，以此保證兩個刀座可以通過直線滾珠軸承穿在一起并上下運動靈活，同時在刀座寬度方向上，裝刀槽的中心平面應與寬度方向兩孔的對稱平面共面，允差<0.02mm。零件加工時應在數(shù)控機床上走坐標一次裝卡完成各孔及裝刀槽的加工，若機床重復定位精度不理想，可以考慮將上下刀座疊放加工各孔，從而保證孔距的一致性。

3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

縫合機機架為整體式結(jié)構(gòu)，縫合缸安裝鋼板寬度較大，在龍門銑上加工時需要2～3刀才能加工完整個平面，這就不可避免的產(chǎn)生接刀痕，為了防止出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，在安裝密封位置還需要鉗工進行研磨。為了提高加工質(zhì)量，可以考慮將該鋼板設計成獨立的，不與架體焊接在一起，改用螺栓連接的方式，這樣單獨的一塊鋼板可以上平面磨床進行精磨，從而提高縫合缸安裝面的粗糙度及平面度，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

縫合缸安裝鋼板內(nèi)設計有高壓油路，因此對鋼板的內(nèi)部質(zhì)量要求高，不能有影響強度的缺陷；同時深孔加工工期長，若使用專用的深孔加工設備則會大幅提高制造成本。為了解決這一問題，可以考慮將內(nèi)置油路改為外置管路的形式，在鋼板上縫合缸油口位置開出工藝孔，縫合缸油口使用管接頭連接，管路從機架下部穿出后向上與泵站連接，這樣就可以使用普通鋼板制造，同時也省去了深孔加工工序，在節(jié)省成本的同時降低了制造難度，縮短了制造周期，現(xiàn)場使用過程中若油路出現(xiàn)問題也更加便于維護。