周振豪
(廣東鍛壓機(jī)床廠有限公司,廣東佛山 528300)
隨著市場對鍛壓設(shè)備的需求日益增加,對機(jī)器的可靠性,生產(chǎn)的安全性,維修時的方便性、快捷性提出了更高的要求。沖床模具上下模卡模是沖壓生產(chǎn)常見故障之一,通常是由于沖壓模具導(dǎo)向不良、傾斜,或模板間有異物,使模板無法平貼,或模具強(qiáng)度設(shè)計(jì)不夠、受力不均等原因造成。沖床模具卡模不僅會使模具原有壽命大大縮短,也會影響壓力機(jī)的正常工作,嚴(yán)重時會對壓力機(jī)造成損害。本文介紹一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、使用方便的卡模解脫裝置[1]。
卡模解脫裝置的結(jié)構(gòu)見圖1。圖1中所示的卡模解脫裝置的主體部分,帶動滑塊于豎直方向工作的球頭螺桿緊壓在支座1上,支座1與座套8之間有卡位固定,支座1 與座套8 及座套8 與滑塊7之間的連接面處均裝有O 型密封圈,防止油脂滲入裝置內(nèi)。楔形座6與滑塊7間有卡位限制,只能往后方移動。楔形座6與楔塊3上有同圓心但大小不同的螺紋孔,方便工人使用螺栓頂緊/拉動楔塊3在水平方向上的移動。
圖1 卡模解脫裝置結(jié)構(gòu)圖
壓力機(jī)正常工作時,楔塊3被緊定螺栓9頂緊于楔形座6的最后端,楔形座6被緊定螺栓4擰緊固定,整個卡模解脫裝置水平方向不作移動。當(dāng)發(fā)生模具卡模時,先拆下蓋板5 并松開緊定螺栓9,擰入與楔塊3配對的螺栓使之向滑塊正前方移動,即可通過楔塊3 的坡度使壓力機(jī)在豎直方向解模。
當(dāng)模座取出后,用緊定螺栓9重新把楔塊3頂緊于楔形座6的最后端,然后安裝蓋板5并用緊定螺栓4重新固定楔形座6即可重新打模。
整個過程簡單、快捷且無需使用重型工具或使用大量人手操作即可達(dá)到解模的目的。
主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算如下。
(1)楔鐵工作面的比壓(單位面積上的壓力強(qiáng)度):通過增大工作面的面積而設(shè)計(jì)得很小,但有一個最小接觸面積。為避免比壓過大而使楔鐵工作面因咬合而不能均勻滑動,通常設(shè)計(jì)比壓值小于鋼鐵屈服極限的1/20。45 鋼的淬透性較差,通常截面厚度或直徑>50~100 mm,采用正火處理,其屈服強(qiáng)度一般為270 MPa[1]。
其中:F0為垂直負(fù)載;S 為接觸面積;δS為材料屈服強(qiáng)度。
(2)緊定螺栓公稱直徑的確定:為保持卡模解脫裝置的穩(wěn)定,保證側(cè)向和扭轉(zhuǎn)剛度,都是依靠緊定螺栓的預(yù)緊力。查手冊[2],對于碳素鋼螺栓,預(yù)緊力限值[3]:F=(0.6~0.7)·δS·AS,
其中:δS為螺栓材料的屈服極限;AS為螺紋公稱應(yīng)力截面積。
其中:D2為外螺紋中徑;D3為螺紋計(jì)算直徑。
其中:D1為外螺紋小徑;H為螺紋原始三角形高度。
(1)結(jié)構(gòu)簡單,適用于小噸位壓力機(jī)的設(shè)計(jì)中。
(2)操作方便。整個解模過程無需使用重型工具操作或使用大量人手協(xié)同工作,即可達(dá)到解模目的。而且裝置復(fù)位方便,解模后稍微調(diào)節(jié)壓力機(jī)即可恢復(fù)生產(chǎn)。
(3)可靠性高。解模裝置結(jié)構(gòu)緊湊,周遭接觸面均以密封圈封閉防油、防塵,大大提高解模裝置的可靠性。
(4)使用成本低,易于制造。十分適合廠家的使用需要。
在技術(shù)不斷革新,生產(chǎn)效率不斷提高的今天,企業(yè)的安全意識也不斷提高,安全問題被越來越重視。以上介紹的是筆者公司應(yīng)客戶要求生產(chǎn)的一種卡模解脫裝置。其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,操作方便,非常適用于小噸位單點(diǎn)機(jī)械壓力機(jī)的使用要求。在公司JH31 系列和J84系列壓力機(jī)上已使用一段時間,并經(jīng)客戶反映,效果良好。
[1]俞新陸.鍛壓手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993.
[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
[3]何德譽(yù).曲柄壓力機(jī)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1981.