☞ 这是金属加工(mw1950pub)发布的第13317篇文章
编者按
1 序言
2 划伤缺陷
表面划伤是步冲生产过程中最常见的加工缺陷之一。随着城市轨道交通项目轨道产业下料任务的急剧增加,在生产中发现产品普遍存在划伤的问题,如图1所示,此现象在尺寸较大的配件上体现得更加明显。初期通过对模具刀口检查确认和修磨,同时增加润滑后发现,该现象无任何改善。由于城市轨道交通项目对配件表面要求无明显刮划印痕,而车间生产的配件产生批量划伤,影响外观,表面质量达不到交付客户的要求,只能对配件进行手工打磨处理。这种处理方式费时费力,大幅增加人工成本。根据配件产生划伤的形状及长度来看,初步分析主要为步冲生产过程中,铝板板材下表面与旋转的下模座摩擦所致。
图1 板料划伤
3 原因分析
针对以上问题进行初步分析,重点对切割平台下模座即下刀盘进行了观察,发现由于设备超负荷工作,导致下模座表面磨损严重,如图2所示。
由此印证了前面初步分析的论断,磨损严重的下模座由于表面不光滑,有细微且尖锐的金属颗粒,导致铝板板材在步冲生产过程中接触产生划伤,划伤痕迹较为杂乱且不规则。采取对磨损部位进行修磨抛光处理,重新生产后,发现同一项目的配件仍然存在明显的划伤缺陷,相较于图1,划伤痕迹较为规则,如图3所示。
对下模座进行修磨处理后,仍存在划伤现象,说明下模座磨损只是产生划伤现象的主要原因之一。通过对步冲生产现场仔细观察与分析,发现毛刷工作台高度与整个下模座高度存在高度差约1.5mm,此高度差导致板材与下模座接触并产生划伤,如图4所示。
4 弹力支撑机构设计
为避免步冲加工过程中,板材与下模座接触,根据三点确定一面的工作原理与思路,设计出一种弹性支撑机构,消除掉毛刷工作台与下模座的高度差,既不影响板材的步冲加工,又可以有效避免板材上料及步冲过程中与下模座的接触,从而避免板料下表面被划伤。
由于步冲加工过程中,板料被夹爪夹持定位后需要频繁进行前后、左右的移动,因此必须确保弹性支撑机构与板料的接触过程中不产生新的痕迹,采用滚珠结构可有效规避这一问题。
通过技术分析、受力计算及实物模拟,设计如图5、图6所示的弹力支撑机构。
图5 A工位下模与弹力支撑机构
图6 A工位下模与弹力支撑机构展开
5 弹力支撑机构应用
将弹力支撑机构均匀安装在步冲加工工作平台上,通过弹性支撑机构将板材与下模座控制在一定的间隙(1.5~5.0mm),从而避免板材被接触划伤,如图7所示。
图7 板料不被接触划伤
1—下模座 2—板料 3—毛刷工作台 4—工作台位弹性机构 5—B工位模具 6—A工位弹性机构
弹力支撑机构应用之后,同项目的板料步冲生产加工后,表面完好无划伤,如图8所示。既保证了产品外观及质量,满足客户质量要求,又大幅节省人工工时,提高了项目完工效率。
图8 板料无划伤
6 结束语
数控步冲切割机工作平台采用弹力支撑机构后,有效解决了板料被划伤的问题,节省了项目成本,保证了产品质量。对于在解决数控步冲切割过程中板料被划伤方面,具备一定的参考价值。
本文发表于《金属加工(冷加工)》2021年第6期46~47页,作者:株洲联诚集团控股股份有限公司 易翰林,谭泉,赵军,原标题:《数控步冲切割机工作平台弹力支撑机构设计与应用》。
联系客服