劉 磊

（齊二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 設(shè)計(jì)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

自動(dòng)鍛壓機(jī)送料機(jī)構(gòu)壓料裝置的改進(jìn)

劉 磊

（齊二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 設(shè)計(jì)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

自動(dòng)鍛壓機(jī)送料機(jī)構(gòu)存在壓料氣缸直徑大、箱體偏載等不足。本文通過增加杠桿的方法改進(jìn)結(jié)構(gòu)，解決了原有缺陷，具有良好的推廣價(jià)值。

機(jī)械制造；送料機(jī)構(gòu)；自動(dòng)鍛壓機(jī)；壓料氣缸；杠桿

1 現(xiàn)有送料機(jī)構(gòu)

自動(dòng)鍛壓機(jī)通過對(duì)工件進(jìn)行擠壓的方法制造螺栓、螺母等標(biāo)準(zhǔn)件、軸承的滾柱、滾珠及桶形零件等，制成品用于汽車、高鐵、緊固件等行業(yè)的需求。自動(dòng)鍛壓機(jī)送料機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)將盤料或棒料線材通過摩擦力推送至切斷刀處，確保線材按時(shí)、準(zhǔn)確地到達(dá)切刀位置，等待進(jìn)入下一工序。

送料原理如圖1所示。下送料輪4經(jīng)深溝球軸承固定到送料箱體5上。上送料輪2可沿著送料箱體5的導(dǎo)軌上下自由移動(dòng)，下側(cè)由球形支點(diǎn)和彈簧支撐。氣缸不供氣時(shí)，上送料輪2在支撐彈簧和自身重力的作用下保持力平衡。自動(dòng)鍛壓機(jī)開機(jī)運(yùn)行，線材3通過開卷校直機(jī)或人力送到上下送料輪之間，此時(shí)電磁閥換向?yàn)閴毫蠚飧?供氣，壓料氣缸1活塞向下移動(dòng)，帶動(dòng)上送料輪2下壓。此時(shí)，上送料輪2、下送料輪4和兩輪之間的線材3產(chǎn)生擠壓力。在送料輪軸另一側(cè)的是齒輪機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)通過四桿機(jī)構(gòu)和超越離合器帶動(dòng)產(chǎn)生間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，送料輪在齒輪機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下也作間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)線材間歇推送的動(dòng)作。此送料裝置是目前國內(nèi)外自動(dòng)鍛壓機(jī)送料機(jī)構(gòu)的常用結(jié)構(gòu)。

2 存在的問題

送料機(jī)構(gòu)通過摩擦力實(shí)現(xiàn)送料。摩擦力大小與壓料氣缸作用于上送料輪的力和摩擦系數(shù)有關(guān)。摩擦系數(shù)為定值，氣源壓強(qiáng)也為定值，約為4.5個(gè)大氣壓，壓料力等于壓強(qiáng)與活塞面積乘積，所以只能通過改變壓料氣缸活塞面積的方法改變送料力的大小，即改變壓料氣缸直徑的方法。摩擦力即送料力等于成捆線材開卷力、拖動(dòng)線材通過校直輥?zhàn)铀匦枇?、克服送進(jìn)線材的慣性所必須的力之和，此外還要考慮上送料輪支撐彈簧抵消的氣缸壓力。計(jì)算的壓料氣缸力不是越大越好，也應(yīng)考慮線材被壓潰的情況。大型自動(dòng)鍛壓機(jī)的送料力一般可以達(dá)到幾十kN，這要求壓料氣缸提供幾百kN的壓料力，從而使氣缸活塞直徑過大，氣缸的密封圈和彈簧規(guī)格大，進(jìn)氣口接頭和電磁閥規(guī)格大，導(dǎo)致加工成本和外購成本增加。此外，壓料氣缸受結(jié)構(gòu)原理的限制，需要位于送料箱體邊緣，使送料箱體偏載，而氣缸直徑大又使氣缸的重量增大，更加劇了偏載，不利于設(shè)備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

圖1 現(xiàn)有送料機(jī)構(gòu)原理圖

3 結(jié)構(gòu)改進(jìn)

改進(jìn)的思路是通過增加杠桿的方法，減小壓料力，從而縮小壓料氣缸直徑，同時(shí)將壓料氣缸位置調(diào)整到箱體的中部，可謂一舉兩得。具體改進(jìn)原理如圖2所示，在壓料氣缸1和上送料輪3之間增加杠桿2。自動(dòng)鍛壓機(jī)運(yùn)行時(shí)，電磁閥換向?yàn)閴毫蠚飧?供氣，壓料氣缸1活塞向下運(yùn)動(dòng)作用于杠桿2長力臂處，杠桿2的短力臂處作用于上送料輪3。由杠桿原理知，壓料氣缸力和壓料力的比值等于兩種力的力臂之比。此時(shí)上送料輪3、下送料輪5及線材4間的壓力仍滿足送料力要求，但氣缸提供的壓力已經(jīng)減小到原結(jié)構(gòu)需要所需壓力的30%。通過此種改進(jìn)，壓料氣缸力大幅減小，從而縮小壓料氣缸直徑。壓料氣缸的位置也由原來的送料箱邊緣位置移動(dòng)到送料箱中部，送料箱承重更合理，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。

圖2 改進(jìn)后的送料機(jī)構(gòu)原理圖

4 結(jié)論

該結(jié)構(gòu)縮小了壓料氣缸規(guī)格，解決了送料箱偏載的不足，已在我廠多種產(chǎn)品中應(yīng)用。此結(jié)構(gòu)有效降低成本，使設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化，安全性、可靠性良好，深受用戶好評(píng)。國內(nèi)自動(dòng)鍛壓機(jī)品種很多，均可參照此方案進(jìn)行改造，具有良好的推廣價(jià)值。

[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第五版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[2] 王仲仁.鍛壓手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.

[3] 李玉龍，等.沖壓工藝矢量力計(jì)算的3D迅疾實(shí)現(xiàn).鍛壓裝備與制造技術(shù)，2005，（5）：57-58.

[4] 林淑霞，等.基于UG的大型模具的虛擬加工.鍛壓裝備與制造技術(shù)，2005，（5）：57-58.

Improvement of pressing device for feeding mechanism in automatic forging press

LIU Lei
（Design Institute,Qiqihar No.2 Machine Tool Group Company Ltd.,Qiqihar 161005,Heilongjiang China）

The structure of the feeding mechanism for the automatic forging press has been improved in the text by adding the lever.The former faults have been eliminated.It is proved that the improvement can be widely applied.

Feeding mechanism;Automatic forging press;Air cylinder for pressing;Lever

TG315

B

1672－0121（2012）02－0035－02

2011-12-07

劉 磊（1981-），男，助理工程師，從事自動(dòng)鍛壓機(jī)設(shè)計(jì)