王欽明， 陳梟， 蘇玉棟

（東風(fēng)（十堰）汽車管業(yè)有限公司，湖北 十堰 442045）

1 傳統(tǒng)軟管切斷方式

切斷工序是尼龍管、橡塑管等軟管類零件加工時(shí)必不可少的工序。軟管切斷加工主要要求是切斷尺寸準(zhǔn)確，不得將管體壓扁，不得出現(xiàn)斜口和飛邊，另外要求切割效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。傳統(tǒng)的軟管下料一般用滑動(dòng)刀片式或鍘刀式切管器結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示。

圖1 滑動(dòng)刀片式軟管切割

圖2 鍘刀式切割

滑動(dòng)刀片式切管工作過(guò)程如下：切割前，待切管件插在滑座上相應(yīng)規(guī)格的孔位中，刀片被限制在滑槽里滑動(dòng)。調(diào)整好切割長(zhǎng)度后，操作者向下用力壓住刀架，同時(shí)猛力向前推，刀鋒迅速劃過(guò)軟管，將其切斷。這種切管方式中，刀片與軟管的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度基本不變。

這種切管器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但對(duì)切斷操作要求較高，除了要求刀片鋒利外，還需要切管時(shí)用力推動(dòng)刀片，使之能夠迅速地一次性完成切斷。如果一次動(dòng)作未將軟管完全切斷，第二次切管時(shí)需要對(duì)準(zhǔn)切口和刀鋒位置；而且刀鋒工作段短，容易磨損而變鈍。

圖2為鍘刀式切管示意圖。刀片固定在鍘刀桿上，鍘刀桿通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接在基座上。工作中，鍘刀桿與轉(zhuǎn)軸形成一個(gè)省力杠桿機(jī)構(gòu)。這種切管方式相對(duì)滑動(dòng)刀片式比較省力，但參與切割的刀鋒長(zhǎng)度較小，刀片易磨損甚至折斷，與前者相比改善不大。

2 平行四桿機(jī)構(gòu)切管器

生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，用刀切割韌性較大的物體過(guò)程如下：切割運(yùn)動(dòng)起始時(shí)，要求刀鋒切向運(yùn)動(dòng)，以便于在被切物體表面劃開(kāi)切口；切口劃開(kāi)后，刀鋒的切向運(yùn)動(dòng)速度即可減小，法向運(yùn)動(dòng)速度需要增大，以便快速切斷。根據(jù)這一要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了平行四桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的運(yùn)動(dòng)特性。如圖3所示。

圖3 平行四桿機(jī)構(gòu)切管器

圖3中，刀片固定在中間桿上，通過(guò)搖桿和搖臂與本體連接，搖臂、擺桿、中間桿以及底座共同構(gòu)成平行四桿機(jī)構(gòu)。搖臂上端為手動(dòng)加力部位。切割動(dòng)作初期，刀片（中間桿）運(yùn)動(dòng)速度在管體徑向分量為0，而在管體切向上分量較大，這種運(yùn)動(dòng)特性便于劃開(kāi)管體，同時(shí)保護(hù)刀片不易被折斷；隨著切割運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)，刀片切向速度減小，徑向運(yùn)動(dòng)速度增加，以便快速將管體切斷，實(shí)現(xiàn)了前面的設(shè)想，如圖4所示。軟管孔位排列時(shí)，不同的孔圓弧最高點(diǎn)的高度相同，保證切割起始時(shí)四桿機(jī)構(gòu)工作在切向速度較大的位置。

圖4 四桿機(jī)構(gòu)切管器速度變化示意圖

3 應(yīng)用效果

平行四桿機(jī)構(gòu)切管方式與前兩種工作效率大致相當(dāng)，但操作時(shí)所用的力要小得多，甚至桿系的自重即可切斷軟管；不會(huì)壓扁管體或折斷刀片；參與切割的刀鋒段較長(zhǎng)，減小了刀鋒的磨損。另外，工作中刀刃始終在槽內(nèi)，避免了刀鋒外露造成安全隱患。