一種用于汽車腳踏板模具的澆口自動(dòng)化剪切系統(tǒng)

王敘翔

隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，注塑工藝在汽車模具件領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。但大多數(shù)企業(yè)都是自產(chǎn)自用的工模具車間（分廠），商業(yè)化模具只占1/3左右。

汽車模具件，大部分是采用澆注成型的方式，澆注成型是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具制成各種形狀的塑料制品，在出模之后，其產(chǎn)品往往存留澆口，需要后期對(duì)澆口進(jìn)行剪切去除。傳統(tǒng)方式一般是通過人工，工人用剪刀或者其他類似工具手工去除，這樣就導(dǎo)致。

（1）浪費(fèi)人工，必須有人進(jìn)行操作，增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)造成人力資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

（2）成品率有降低的風(fēng)險(xiǎn)，手工存在誤傷、質(zhì)量差等缺點(diǎn)，存在返修的因素。

（3）人工操作，必須做安全防護(hù)。

（4）增加安全投入成本和人工成本。海信科龍?zhí)飼駥?duì)空調(diào)外殼等零部件的澆口進(jìn)行過研究，張索鋮介紹了一種自動(dòng)剪切并分離澆道廢料的側(cè)澆口模具結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于繼電器熟料零件中，廖茂梅設(shè)計(jì)一種差動(dòng)式澆口剪切裝置，所要解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)現(xiàn)將側(cè)澆流道廢料與成品分離的差動(dòng)式澆口剪切裝置。以上的研究適應(yīng)面比較窄，對(duì)汽車行業(yè)并不很適用。

針對(duì)這種行業(yè)現(xiàn)狀，以汽車腳踏板模具為例，設(shè)計(jì)出一種新型的澆口自動(dòng)化剪切系統(tǒng)，克服現(xiàn)有汽車模具領(lǐng)域的澆口純手工操作的不足，以實(shí)現(xiàn)澆口的自動(dòng)化剪裁，節(jié)約成本，提高效率和精度。

1 總體設(shè)計(jì)

該新型的澆口自動(dòng)化剪切系統(tǒng)，主要包括：固定系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、裝夾系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和剪裁系統(tǒng)五部分組成，見圖1。固定系統(tǒng)用于固定工件；導(dǎo)向系統(tǒng)，包括導(dǎo)向桿、滑套、連接板和推進(jìn)氣缸組成，主要作用是導(dǎo)向系統(tǒng)可帶動(dòng)剪裁系統(tǒng)上下活動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)澆口的剪切動(dòng)作；剪裁系統(tǒng)包括固定桿跟裁刀組成，裝夾系統(tǒng)主要是用于在剪裁過程中夾緊工件，防止工件滑動(dòng)的作用，包括底座、旋轉(zhuǎn)氣缸、壓緊桿等部件構(gòu)成；控制系統(tǒng)，包括導(dǎo)向控制和裝夾控制兩部分，主要是控制推進(jìn)氣缸跟旋轉(zhuǎn)氣缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

工作時(shí)，首先控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給裝夾系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)90度，后帶動(dòng)壓緊桿下落，壓緊桿僅僅壓住工件；然后控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給導(dǎo)向系統(tǒng)的推進(jìn)氣缸，推進(jìn)氣缸帶動(dòng)剪裁系統(tǒng)在導(dǎo)向桿上滑動(dòng)，進(jìn)而剪裁系統(tǒng)的裁刀跟澆口接觸，自動(dòng)切除，實(shí)現(xiàn)澆口跟工件的自動(dòng)化分離。

圖1 澆口自動(dòng)化剪切系統(tǒng)三維圖

2 工作原理

為更進(jìn)一步闡述本系統(tǒng)的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合圖2，對(duì)用于汽車的澆口自動(dòng)化剪裁系統(tǒng)的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明。

如圖2所示，固定系統(tǒng)實(shí)際為工作平臺(tái)1，在工作平臺(tái)1安裝導(dǎo)向桿2，導(dǎo)向桿2跟滑套3采用滑動(dòng)的方式接觸，滑塊3為滑動(dòng)軸承，滑動(dòng)軸承能夠在軸向自由的滑動(dòng)，連接板4跟滑塊3安裝在一起，推進(jìn)氣缸5的端面上固定連接板4，通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)氣缸軸直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)連接板4運(yùn)動(dòng)。連接板4上安裝有數(shù)個(gè)固定桿6，兩者之間通過螺栓來固定，固定桿6的另一端，通過螺紋與裁刀7相連；裝夾系統(tǒng)底座8安裝在原工作平臺(tái)上，用于安裝固定旋轉(zhuǎn)氣缸9，旋轉(zhuǎn)氣缸9上安裝壓緊桿10；控制系統(tǒng)，包括導(dǎo)向控制和裝夾控制兩部分，為PLC控制，主要是控制推進(jìn)氣缸跟旋轉(zhuǎn)氣缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

具體實(shí)施方式為，本系統(tǒng)初始狀態(tài)為，導(dǎo)向系統(tǒng)離工件所在工作面300mm，裝夾系統(tǒng)氣缸在水平方向；工作時(shí)，首先控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給裝夾系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)90度，后帶動(dòng)壓緊桿下落，壓緊桿緊緊壓住工件；然后控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給導(dǎo)向系統(tǒng)的推進(jìn)氣缸，推進(jìn)氣缸帶動(dòng)剪裁系統(tǒng)在導(dǎo)向桿上滑動(dòng)，進(jìn)而剪裁系統(tǒng)的裁刀跟澆口接觸，自動(dòng)切除，實(shí)現(xiàn)澆口跟工件的自動(dòng)化分離。

圖2 澆口自動(dòng)化剪切系統(tǒng)平面圖

3 結(jié)語

該系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)計(jì)、制作、組裝、實(shí)驗(yàn)并投入生產(chǎn)使用，達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)了工件和廢料的自動(dòng)剪切并分離，同時(shí)滿足了無毛刺的工裝要求，提高了生產(chǎn)效率，并改善了工件澆口處的表面質(zhì)量。

通過此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用，使我們對(duì)汽車用的模具澆口剪切工裝的設(shè)計(jì)積累了一些經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于其他形狀和結(jié)構(gòu)的工件，也可以根據(jù)工件的具體結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝和設(shè)備情況等具體細(xì)節(jié)，靈活采用該結(jié)構(gòu)。