桌斗自動(dòng)卷邊機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

青島港灣學(xué)院實(shí)訓(xùn)中心 吳瑞凱 王致剛 侯可軍

1 引言

板料卷邊設(shè)備在市場(chǎng)上有很多：卷口機(jī)、錐度卷邊機(jī)、液壓兩棍卷板機(jī)、薄板卷板機(jī)等。

但對(duì)于沒(méi)有自動(dòng)卷邊設(shè)備，沒(méi)有專用的卷邊的模具的中小企業(yè)及小作坊，若要加工一些材料厚度≤1mm的薄板卷邊如圖1，而且生產(chǎn)的批量不是很大，如果單獨(dú)做一套模具成本就太高，使用手動(dòng)彎管工具效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動(dòng)強(qiáng)度大，因此在手動(dòng)卷邊的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制作了自動(dòng)卷邊機(jī)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)適用，生產(chǎn)效率與質(zhì)量顯著提高。

圖1 桌斗卷邊

2 桌斗自動(dòng)卷邊機(jī)的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，按照要求需卷邊的材料厚度≤1mm。在課桌制作中，桌斗邊緣的U型卷邊需要插入“鐵絲”以增加桌斗整體的強(qiáng)度，因此需要把鐵絲包在桌斗的卷邊中。為解決手動(dòng)卷邊工具效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，在現(xiàn)有實(shí)際情況下，設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單實(shí)用的桌斗自動(dòng)卷邊機(jī)，以提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

2.2 工作原理

為了減少卷邊質(zhì)量缺陷，如圖2所示，該課桌斗的卷邊機(jī)采取了以下結(jié)構(gòu)措施：采用組合式圓滾輪；根據(jù)薄板彎卷邊并包邊的形狀設(shè)計(jì)圓滾輪結(jié)構(gòu)。通過(guò)上述措施，有效降低了管料彎曲時(shí)的質(zhì)量缺陷。

桌斗卷邊機(jī)工作過(guò)程，將裁剪好的半成品的薄板料和鐵絲一起放置在1上，1焊接在3上，輸出的電動(dòng)機(jī)直接連接4，4通過(guò)齒輪帶動(dòng)7轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)5轉(zhuǎn)動(dòng)，在5的轉(zhuǎn)動(dòng)下薄板和鐵絲通過(guò)兩滾輪，從而一次完成卷邊成型。6主要起壓緊和調(diào)整5之間的高度，確保5的兩個(gè)凹弧等高。

圖2 卷邊機(jī)的工作部分外觀圖

2.3 相關(guān)設(shè)計(jì)

2.3.1 桌斗卷邊滾輪設(shè)計(jì)

圖3 滾輪設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

根據(jù)桌斗U型卷邊和尺寸的要求，需要在滾輪卷邊部位加工成內(nèi)凹圓，經(jīng)過(guò)卷邊成型的實(shí)驗(yàn)，滾輪卷邊部位加工成內(nèi)凹圓的半徑為R3.15mm滿足使用要求。滾輪設(shè)計(jì)如圖3所示。

2.3.2 滾輪底座設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)滾輪底座時(shí)，要考慮機(jī)械傳動(dòng)，如何通過(guò)傳動(dòng)齒輪把力傳到滾輪。如圖4所示，底座中滾輪傳動(dòng)軸的中心距根據(jù)卷邊、包邊尺寸來(lái)確定，這套中心距為74.2mm。

圖4 滾輪底座簡(jiǎn)圖

2.3.3 滾輪傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)

為了更好地傳遞動(dòng)力，既地能滿足安裝從動(dòng)齒輪，又能安裝滾輪，而且要很方便地調(diào)整滾輪達(dá)到使用要求，滾輪傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5 傳動(dòng)軸簡(jiǎn)圖

從動(dòng)齒輪和滾輪都安裝在傳動(dòng)軸上，它們是通過(guò)鍵來(lái)傳遞動(dòng)力的，在軸的一端加工M24X1.5的螺紋，這樣既能通過(guò)緊固螺母起到緊固作用，而且可以調(diào)節(jié)兩滾輪的高度，這樣的設(shè)計(jì)很好地滿足了使用要求。

3 卷邊機(jī)的使用

該“桌斗自動(dòng)卷邊機(jī)”投入使用，定量500張課桌進(jìn)行（學(xué)生課桌如圖6所示）生產(chǎn)制作，采用該套工具生產(chǎn)人力成本約6000多元，提高生產(chǎn)率達(dá)50%以上，提前完成生產(chǎn)工期10天以上，極大地節(jié)省了生產(chǎn)成本。為做到高效率、低成本，設(shè)計(jì)完成該套設(shè)備并在生產(chǎn)過(guò)程中不斷完善，具備較高實(shí)用價(jià)值。

圖6 課桌

4 結(jié)束語(yǔ)

該套桌斗自動(dòng)卷邊機(jī)的設(shè)計(jì)是由于受學(xué)院現(xiàn)有設(shè)備不能滿足自動(dòng)化卷邊，又沒(méi)有專用模具卷邊、包邊，只能手工手動(dòng)卷邊，在手工卷邊時(shí)質(zhì)量得不到保證，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，太耗費(fèi)時(shí)間，在規(guī)定的工期內(nèi)無(wú)法完成任務(wù)，因此設(shè)計(jì)了這套桌斗自動(dòng)卷邊機(jī)。該套設(shè)備的設(shè)計(jì)完成和投入使用后帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)試用完全符合批量生產(chǎn)要求，適用性突出。

[1]王愛(ài)珍編.鈑金加工技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

[2]王光斗,王春福編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海.上海科技技術(shù)出版社,2000.