王永輝 李其秀

摘 要：在反向鋁擠壓機生產(chǎn)過程中，每次擠壓完成后，模具需從壓機中取出進行清理。傳統(tǒng)的取模方式是通過伺服電機驅(qū)動的機械手取模。本文介紹了一種新型的取模裝置，其無需伺服電機，成本低廉。經(jīng)實際生產(chǎn)驗證，運行良好。

關(guān)鍵詞：反向鋁擠壓機;模具;取模器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.044

在反向鋁擠壓機生產(chǎn)過程中，模具通常安裝在模軸端部，位于擠壓機中心位置，僅通過幾個定位銷進行周向定位，如圖1所示。由于高溫下的鋁有很強的粘性，每次擠壓完成時，模具上會粘連大量的鋁屑，必須取出擠壓機進行清理，否則會影響下一次生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)的取模方式采用機械手形式，由伺服電機驅(qū)動定位。但該方法不僅成本高，而且伺服電機一旦出故障，維修周期也會很長，因此需要一種新型的取模器裝置。

針對以上情況，本文介紹了一種新型取模器的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計，并總結(jié)了其優(yōu)缺點，在生產(chǎn)中取得了良好的效果。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

該取模器主要包括驅(qū)動油缸、旋轉(zhuǎn)軸、擺臂、取模套筒、檔桿、彈簧等。其具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。驅(qū)動油缸1安裝在擠壓筒上，其活塞桿與擺臂2一端連接，擺臂另一端安裝有取模套筒4。驅(qū)動缸可以將取模套筒旋轉(zhuǎn)到擠壓機中心位置。取模套筒周向均勻分布三件檔桿5，檔桿可在彈簧6的作用下上下運動。

2 工作原理

如圖3所示，當一次擠壓完成后，取模器擺入擠壓機中心。擠壓頭前進接觸取模套筒。由于取模套筒與擠壓筒端面間隙較小，且擺臂采用高彈性彈簧鋼，擠壓頭推動擺臂產(chǎn)生微小變形并接觸擠壓筒。擠壓筒在套筒推動下前進使模具逐漸進入模具套筒。由于檔桿上有導向斜面，彈簧在斜面分力的作用下壓縮使模具順利通過。而當擠壓筒到達極限位后，檔桿恰好位于模具密封帶后的凹槽內(nèi)，此時彈簧彈起使檔桿插入凹槽。待擠壓頭后退完成后，擠壓筒后退帶動取模器后退，檔桿抱住模具脫離模軸完成摘模。擠壓筒繼續(xù)后退，在后退過程中擺臂擺出完成整套取模器動作。

3 設(shè)計計算

3.1 驅(qū)動油缸選型計算

3.2 彈簧力校核計算

彈簧安裝完成應(yīng)后處于預壓狀態(tài)，為便于擺出后取模，彈簧預壓力需大于模具重量。由于擺出后模具由兩件檔桿支撐，且檔桿間夾角為120°，則：

其中可按表1中值選取，Ⅰ類和Ⅱ類負荷的彈簧，可取。

考慮部件的空間安裝尺寸，確定預壓量并參考機械設(shè)計手冊選取合適的參數(shù)，將參數(shù)代入式（2）（3）（4）即可完成彈簧的校核計算。

4 取模器優(yōu)缺點

4.1 優(yōu)點

（1）傳統(tǒng)取模機械手安裝在機架上，而該取模器安裝在擠壓筒上，避免了對機架的應(yīng)力影響。

（2）無需伺服電機，調(diào)試簡單，后期的維護成本較低。

（3）采用彈簧自鎖機構(gòu)，運行穩(wěn)定，安全可靠。

4.2 缺點

由于大型擠壓機柱間距較大，且模具重量較大，會造成擺臂笨重，驅(qū)動油缸行程較長，因此該取模器僅適用于較小噸位的擠壓機。

5 結(jié)論

目前該結(jié)構(gòu)取模器已應(yīng)用于25MN反向擠壓機當中，經(jīng)實際生產(chǎn)驗證，運行良好，滿足使用要求。

參考文獻：

[1]魏軍.金屬擠壓機[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005.

[2]成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007.

[3]中國重型機械工業(yè)協(xié)會.重型機械標準[M].第5卷.昆明：云南科技出版社，2007.