蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王穩(wěn)

前言

內(nèi)襯管是一種外部以鋼或者硬質(zhì)結(jié)構(gòu)為管道骨架，內(nèi)襯耐磨、防腐以及耐高溫的橡膠作為襯里層，通過(guò)橡膠自身物理和化學(xué)性能從而降低了管路輸送介質(zhì)對(duì)外部結(jié)構(gòu)的沖擊力、腐蝕等作用，大大延長(zhǎng)了管路的使用壽命，降低了使用者的成本。對(duì)于內(nèi)襯管的加工，多采用內(nèi)襯管切割機(jī)。內(nèi)襯管切割機(jī)是一種加工內(nèi)襯管的設(shè)備，其切割工藝決定了內(nèi)襯管的使用范圍。特別是在切割過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)切割尺寸不穩(wěn)定、切割過(guò)程出現(xiàn)砂輪片爆片等缺陷。

1 內(nèi)襯管切割機(jī)的用途和主要結(jié)構(gòu)

1.1 內(nèi)襯管切割機(jī)的用途

內(nèi)襯管切割機(jī)是用來(lái)切割剎車(chē)?yán)i內(nèi)襯管（一種填充在其他管子里的保護(hù)管）的設(shè)備，在汽車(chē)工業(yè)里廣泛應(yīng)用。內(nèi)襯管切割機(jī)是一臺(tái)由電機(jī)提供動(dòng)力，plc控制其運(yùn)動(dòng)的全自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，并且涉及到氣壓傳動(dòng)，生產(chǎn)出的內(nèi)襯管精度可達(dá)正負(fù)0.5mm，日產(chǎn)量可達(dá)10000根。在更換工裝以后可以生產(chǎn)多種型號(hào)的產(chǎn)品，從而適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)柔性加工的需要。

1.2 內(nèi)襯管切割機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

內(nèi)襯管切割機(jī)主要由送料裝置、尺寸測(cè)量裝置、冷卻裝置、切割裝置、寸測(cè)量裝置等關(guān)鍵部件組成。其中，送料裝置主要是指給切割機(jī)的切割原料提供前進(jìn)動(dòng)力的裝置；尺寸測(cè)量裝置主要用于檢測(cè)切割的長(zhǎng)度，其精度很大程度上決定了原料的切割長(zhǎng)度和切割精度；冷卻裝置則主要是針對(duì)旋轉(zhuǎn)中的切割砂輪片或者原料噴灑冷卻液而實(shí)現(xiàn)降溫、冷卻等作用的一個(gè)循環(huán)裝置；切割裝置則是將原料在需要的地方進(jìn)行切割的裝置。除此之外，該設(shè)備還有一些輔助裝置，如：安全裝置、快捷操作裝置、物料儲(chǔ)存裝置等。這些輔助裝置雖然不是生產(chǎn)時(shí)必須的裝置，但正是有了他們的存在，而使得內(nèi)襯管切割機(jī)在生產(chǎn)時(shí)更加方便、快捷、安全。

2 內(nèi)襯管切割工藝分析

內(nèi)襯管切割工藝主要與內(nèi)襯管送料、測(cè)量、冷卻、切割幾部分組成，其具體工藝如下。

2.1 內(nèi)襯管送料

送料裝置的作用主要是運(yùn)輸材料，是切割的第一步。送料裝置分為材料供給裝置、圓環(huán)形送料機(jī)構(gòu)兩部分。材料供給裝置由電機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)同步齒形帶的傳動(dòng)，可以有較穩(wěn)定的傳動(dòng)比，皮帶不會(huì)打滑也可以保證內(nèi)襯管的長(zhǎng)度，如圖1所示。同步齒形帶既能夠保證傳輸?shù)娜嵝裕帜鼙ＷC較為精確的傳動(dòng)比。而采用圓環(huán)形送料機(jī)構(gòu)是為了避免內(nèi)襯管送料的流暢且不會(huì)卡住，它可以將內(nèi)襯管以圓周運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定出料，如圖2所示。

圖1 材料供給裝置的動(dòng)力系統(tǒng)

圖2 圓環(huán)形送料器

但是在送料過(guò)程中，由于多數(shù)內(nèi)襯管是鐵質(zhì)的金屬片卷曲而成，形狀像被壓縮的彈簧且外面包裹著一層膠皮，所以?xún)?nèi)襯管很容易彎曲，送料過(guò)程中容易出現(xiàn)內(nèi)襯管從輪子中間滑出的問(wèn)題。為了解決該問(wèn)題，通過(guò)在輪子上開(kāi)凹槽以及在凹槽輪的前面加一排排列有序的無(wú)凹槽的輪子，這樣可以給內(nèi)襯管一個(gè)壓力，緩解內(nèi)襯管的彎曲，保證了材料送料過(guò)程的穩(wěn)定，如圖3所示。

圖3 開(kāi)凹槽的輪子結(jié)構(gòu)

2.2 內(nèi)襯管尺寸測(cè)量

產(chǎn)品尺寸是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，因此，切割機(jī)的尺寸測(cè)量裝置也變成了一個(gè)十分重要的裝置。本測(cè)量裝置裝的核心部分是編碼輪，其內(nèi)部有一個(gè)電刷，會(huì)跟著電機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其可以人為地設(shè)定想要的長(zhǎng)度。每旋轉(zhuǎn)一圈電刷會(huì)記錄一次，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)會(huì)告知電機(jī)停轉(zhuǎn)，然后切割。在該裝置中，編碼器是裝在反面的，它是由plc控制的，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)plc會(huì)給出信號(hào)，通知電機(jī)停轉(zhuǎn)，編碼輪起到一個(gè)信號(hào)反饋的作用，如圖4所示。

圖4 與編碼輪用聯(lián)軸器配合的輪子

2.3 內(nèi)襯管冷卻

冷卻裝置由電動(dòng)的水泵、冷卻液箱、冷卻液的回收管路組成。當(dāng)切割機(jī)的啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)之后水泵就開(kāi)始持續(xù)的工作，在切割部分有一個(gè)切割加緊模塊，它的作用是夾住內(nèi)襯管，夾緊模具的內(nèi)側(cè)即面對(duì)砂輪片的那側(cè)，有幾個(gè)噴水口，會(huì)向外面不斷地噴出冷卻液，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)切割部件進(jìn)行冷卻。

2.4 內(nèi)襯管切割

本切割機(jī)是由砂輪片切割完成的。砂輪片被安裝在一個(gè)軸上，然后用一根v型的皮帶輪連接到一個(gè)鼠籠式的電機(jī)上。將上述的裝置固定在一個(gè)等臂杠桿上，電機(jī)端用鉸鏈連接到一個(gè)氣缸上。氣缸作為切割進(jìn)給的動(dòng)力系統(tǒng)。在氣缸的表面還裝有兩個(gè)感應(yīng)器，其是作為切割的限位用的，當(dāng)氣缸上升到上限位感應(yīng)器時(shí)，上限位感應(yīng)器就會(huì)給plc一個(gè)信號(hào)，plc就會(huì)立即處理，給氣缸所在的電磁閥一個(gè)電信號(hào)將電磁閥進(jìn)行換位，屆時(shí)氣缸就會(huì)立即回到原來(lái)的位子。因切割的斷面必須平整，所以?shī)A緊工裝應(yīng)運(yùn)而生。特地設(shè)計(jì)了兩個(gè)夾緊工裝，這樣能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。其中一個(gè)安裝在導(dǎo)向輪的前面，叫作切割前夾緊工裝，如圖5所示。

圖5 切割前夾緊工裝

因?yàn)椴牧线\(yùn)輸切斷時(shí)靠限位感應(yīng)去完成，所以并未在此設(shè)計(jì)一個(gè)減速，當(dāng)切割感應(yīng)觸發(fā)時(shí)材料可能還會(huì)有一定的運(yùn)送距離，會(huì)使尺寸變得有偏差，而加了這個(gè)會(huì)有所改善，而且它還能起到固定作用。另外一個(gè)是切割平面上的夾緊工裝，該裝置的作用就只是為了固定，使切面平整，其是由氣缸驅(qū)動(dòng)的。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)內(nèi)襯管切割工藝的優(yōu)化，特別是送料機(jī)構(gòu)中通過(guò)在輪子上開(kāi)凹槽以及在凹槽輪的前面加一排排列有序的無(wú)凹槽的輪子的工藝設(shè)計(jì)，有效解決了送料過(guò)程中內(nèi)襯管的彎曲問(wèn)題。通過(guò)采用編碼器實(shí)現(xiàn)了切割測(cè)量的精準(zhǔn)性；通過(guò)增加切割前夾緊工裝和切割后工裝，實(shí)現(xiàn)了切割面的精準(zhǔn)。