魯建軍,楊付偉
(連云港黃海機械股份有限公司,江蘇連云港 222062)
隨著我國建筑行業的不斷發展,磁磚作為一種建筑裝飾材料,其需求量也在不斷加大,在磁磚的生產行業中,磨頭磨座被廣泛應用于磁磚表面的拋光中,其主要部件——磨頭的組裝精度直接影響到磁磚的產品質量。
磨頭的結構簡圖如圖1所示,它由一個大弧齒帶動6 個小弧齒旋轉,完成小弧齒的自轉,同時磨座帶動整個磨頭旋轉,完成磨頭的公轉。小弧齒軸上安裝有砂輪,在小弧齒的自轉及公轉的作用下,完成磁磚表面的拋光工藝。由于磨頭的高速旋轉,要求小弧齒不得有軸向竄動以及徑向擺動,否則將造成磁磚的破碎性損壞。針對以上這種情況,通過對磨頭組裝,我們發現在小弧齒軸頭深溝球軸承前端增加銅調整墊片,不僅可彌補下箱體6 個軸承孔深淺不一致的問題,同時也可有效地保證小弧齒的軸向竄動、徑向擺動以及大小弧齒齒側間隙。
由于磨頭的生產批量很大,我公司承接的任務量達到每月600 臺套左右,僅調整墊片的需求量就達到近4 000 件,為了降低成本,以往我們所采用的方法是由鉗工在330 mm 寬的銅板上劃線,然后手工剪制,由于此調整墊片單邊太小,只有2.5 mm,同時厚度只有0.2 mm,純手工加工完的調整墊片不僅外觀極不美觀,而且周邊全部起皺褶,尺寸精度低,在組裝過程中必須進行修剪校平后方可使用,增加了組裝工人的勞動量,同時加工效率極低,加工4 000 個調整墊片一個鉗工需要近35h。
銅調整墊片的尺寸如圖2 所示。
針對以上情況,我們與沖壓車間的相關人員一起探討,此銅墊片太薄、太窄,加工難度大,而且使用傳統沖壓方式加工成本太高。鑒于此,通過與鉗工一起研究,最后決定利用Z35 萬向搖臂鉆床進行加工,如圖3 所示。

圖1 磨頭的結構簡圖
首先我們利用沖壓成型原理設計了沖模工裝(工裝簡圖見圖4),利用凸模與凹模的配合,完成一次沖壓,工件一次沖壓成功。為了防止銅墊片起毛邊,通過試驗,我們把凸模與凹模的配合間隙放在0.025 mm 之內,同時為了防止墊片起皺褶,我們將凸模內外邊磨為內錐面,再磨兩個圓?。ㄒ妶D5),這樣可保證在沖壓過程中沖壓力減少,有效地保證了沖模的使用壽命,同時在外圓未沖完的時候內圓也開始沖壓,內、外圓同時沖壓,有效地防止了銅調整墊片起皺褶,達到了銅調整墊片的設計要求。
使用沖壓工裝時,先將凹模固定在鉆床工作臺面上,同時將凸模安裝在鉆床主軸上,利用鉆床搖臂,可以方便地實現凸模與凹模間配合間隙的均勻。加工銅調整墊片時,將鉆床搖臂鎖緊,轉動鉆床主軸升降手柄,即可實現沖壓,成品落在凹模的槽內。由于不使用鉆床的動力,同時銅板也無需劃線便可一次沖壓出成品,工作量明顯降低,效率大大提高,經過統計,沖壓4 000 件成品兩人配合操作,不足2 h即可完成,且成品外觀美觀,加工效率高,極大滿足了生產的需求。

圖2 銅調整墊片結構圖

圖3 Z35 搖臂鉆床

圖4 沖壓工裝
綜上所述,利用搖臂鉆床對薄銅墊片進行沖壓加工,工裝操作簡單,工件制造成本低廉,適用于批量生產,降低了操作者的勞動強度,提高了生產效率,保證了產品質量,增加了企業效益。同時也為擴展機床使用方式拓展了一種新的思路。

圖5 凸模結構圖
[1]成大先.機械設計手冊[M].北京:化學工業出版社,2009.
[2]鐘翔山.沖壓模具設計實例精選[M].北京:化學工業出版社,2012.
[3]陳傳勝.沖壓成形工藝與模具設計[M].北京:化學工業出版社,2012.