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打钉机作业中“台阶”的构成原因及解决办法

 打钉机作业中“台阶”的构成原因及解决办法

打钉机自二十世纪七十年代以来,双金属复合铆钉触头在低压电器职业中得到了极为广泛的运用。它已越来越多地在各种工业与民用场合中替代了以往的贵金属全体铆钉触头。

究其原因除了现代社会节约贵金属的要求日益迫切之外,另一个重要原因是双金属复合铆钉触头出产技术的革命性改动,即由本来那种传统法运用的多种工艺装备进行作坊式的单件出产转向由复合铆钉机自动出产。我国自八十年代初期引进榜首台复合铆钉机以来,目前国内各类复合打钉机的拥有量已是数以百计。其中很大一部分是国内于八十年代末自行研制成功的复合铆钉机及其仿型机和改型机。该系列打钉机的最大特点是将传统的双刀剪切送料安排改成了单刀剪切送料安排。这一改动简化了体系安排及相应的刀具与模具体系,优化了整机结构,相应也提高了体系的传动精度,并且大幅度减轻了出产进程中机器调试的繁琐程度。这些优点使复合打钉机在国内得到敏捷推行。但用户在称誉它的一起也提出了一个问题,即该型机器很难做到刀具与模具体系的“彻底”准断定位。按业内人士习惯上的说法就是或多或少地存在有“台阶”。
众所周知,复合打钉机的调试就是在刀具体系与模具体系的联调中,使刀具相关于模具——两个剪切座和一个底模——完结准断定位。在双刀机体系中,因为底模与两个剪切座别离坐落三块相对独立的活动模板之上,相互之间的方位都不会发作搅扰,并且两把刀仅需别离与底模和一个剪切座定位,故调试比较简单,只需有足够的耐性和技能,刀具上的刀孔与模具上的三个孔都能够很好的完结“彻底”准断定位。而在单刀机体系中状况却大不相同。底模是单独坐落一块独立模板上,与刀具可完结准断定位,可是该体系中的两个剪切座却是坐落同一块模板之上,相互间的间隔是固定的,而刀具的逗留方位则由剪切凸轮的概括曲线决议,是固定不变的。
当剪切凸轮的榜首组作业曲线的升程S与两个剪切座的中心距L不一起,必然发作刀具与两个剪切座无法一同完结“彻底”准断定位的问题。刀具与两个剪切座不能彻底完结准断定位而导致的错位,习惯上称之为“台阶”。
在单刀机体系中,“台阶”的巨细将直接关系到打钉机能否正常作业,用户在购买和运用铆钉机时,往往也将有无“台阶”作为衡量打钉机好坏的规范。所以不论是在打钉机出厂前仍是在用户购买和运用打钉机的进程中,调试者都要尽全部尽力来减小乃至是力求消除“台阶”。那么,单刀型的打钉机是否就必定不能允许有“台阶”的存在呢?
众所周知,在机械加工进程中不可避免地存在尺度公役。要想经过机械加工来取得两个彻底相同的尺度是不可能的。这就是说剪切模板上两个剪切座的中心距L与剪切凸轮的榜首组作业曲线的升程S这两个在抱负状况下要求彻底一致的尺度,在实践状态下是不可能彻底相同的。问题的关键是如安在机械加工进程中合理地操控加工精度,使它们的尺度公役处于一个尽可能小的规模,以减小它们之间的间隔,然后到达减小乃至是消除“台阶”的意图。
相对而言,剪切座的中心距L与剪切凸轮的榜首组作业曲线的升程S这两个尺度,哪一个对“台阶”的尺度影响更直接,更显着呢?咱们知道,打钉机在作业时,其模板都是固定在机体上的,由剪切凸轮推动剪切滑块使刀具别离与模具完结准断定位。当刀具的作业方位相关于模具的方位存在定位差错时便发作了“台阶”。当剪切座的方位与中心距L的巨细都是相对固定且无法改动的时分,由剪切凸轮概括曲线的榜首升程S推动刀具的行程S′的多少将直接决议刀具相关于剪切座的方位精度,即“台阶”的有无和巨细。在这种状况下,如何操控凸轮概括曲线的榜首升程S的尺度精度才是确保刀具相关于剪切座的定位精度,减小乃至是消除“台阶”的关键所在。
惋惜的是,在铆钉机投放市场之初,受机械加工设备的约束,关于概括曲线极为杂乱的凸轮淬火后,因为缺少对其小尺度内凹概括进行再次精加工的手法,咱们只能将淬火作为凸轮加工的终究一道工序。也就是说,利用数控铣手法完结凸轮概括的终究精加工之后,凸轮的终究尺度是在热处理工序中取得的。依据有关材料标明,工件在淬火进程中所发作的安排改变将引起工件尺度发作畸变。有关参数见表1。按凸轮的结构尺度、材料含碳量(9SiCr, 0.85~0. 95%C)可知,按惯例办法淬火后的凸轮在其最大半径(115mm)处可能发作的尺度畸变最大可高达0.9mm以上,在最小半径(55mm)处发作的尺度畸变也可能高达0.4mm以上。也就是说凸轮在淬火后将彻底损失其在前面的精加工傍边所取得的准确概括尺度。虽然在实践加工进程中已尽了极大尽力来改善凸轮的加工工艺,如依据淬火变形趋势来断定凸轮的淬火毛坯的准确尺度、多方改善热处理工艺等,以期将淬火尺度畸变操控在期望的预设余量之内。可是因为淬火进程中存在的热应力和安排应力以及凸轮自身原料的金属化学成分和冶金安排改动的不均匀性等许多的不断定要素都会影响到淬火尺度畸变,所以,淬火后凸轮的概括尺度精度仍是不能彻底到达规划要求。在这种状况下,在铆钉机的整机调试进程中,对凸轮进行人工修磨就成为确保刀具与模具完结有用准断定位的仅有挑选。这种状况一向继续到二十世纪90年代中期。跟着现代科技的飞速发展,比如慢走丝线切割机床、数控磨床等一批先进的机械加工设备逐步在机械加工职业遍及,使得咱们有机会对凸轮的加工工艺进行重新考虑。经过将数控磨削手法引进到凸轮的加工工艺傍边,现在加工的凸轮其概括尺度的精度现已能到达0. 005mm之内。实践证明,用新工艺加工出来的凸轮,装机调试时无须施行人工修磨便可完结刀具与模具的有用准断定位,彻底到达了凸轮的规划精度要求。那么,在目前所能到达的加工精度下,单刀型铆钉机能否做到刀具与模具的彻底准断定位,即不存在任何“台阶”呢?
影响双金属复合铆钉成型的要素主要有几方面: (1)触头结构尺度,包含头脚的直径、长度、厚薄等;(2)变形参数,包含变形速度、变形量等; (3)线材参数,包含线材的机械物理性能和剪切断面质量等。其中由刀具与剪切座相互作用发作的仅有线材的剪切断面质量。而影响线材剪切断面质量的要素,除了线材自身的机械物理性能之外,也就只有打钉机的剪切空隙了,即刀具与剪切座之间的轴向间隔。当线材进入刀孔之后,对线材的剪切则是由刀具与剪切座之间发作的径向位移来完结的。这儿用一个不太恰当的比方,即对线材的剪切是由铆钉机的刀具与剪切座之间的“台阶”不断“生长”来完结的。只需适当地调整铆钉机的剪切空隙,便可取得满足的剪切断面质量。
至于剪切断面质量以及前面所说到的许多要素如何影响双金属复合铆钉触头质量的问题,已有过许多论说,在此不再复述。至此,咱们能够说,只需确保线材经过剪切座后能够顺畅进入刀孔,刀具与模具间的纤细错位(即“台阶”是不会影响到打钉机的正常作业的。
可是,并非一切的铆钉机的调试者都能认识到这一点。他们仍企图消除他们能够探知的任何“台阶”。例如过度预紧凸轮拉杆以到达减小轴承空隙的意图,乃至于对凸轮进行人工修磨。这样做在表面上或许会到达必定作用,但会导致深层的负面影响。
过度预紧,使凸轮与轴承的接触应力急剧增加,且轴承易发作形状畸变;人工修磨后的凸轮,其概括尺度精度遭到损坏,导致主副凸轮的共轭精度下降,这将会严峻恶化机床传动链的工况,加重凸轮与轴承体系的磨损和疲惫进程,使机器故障率升高,可靠性下降,严峻的乃至无法到达规划寿数。国内某企业就曾有过一台经人工修磨凸轮后刀具与剪切座配合得“天衣无缝”的新铆钉机在短短两个月内因数次拉断拉杆而无法正常运转,终究不得不替换凸轮的实例。这种尽力的成果终究只能使凸轮淬火后的精加工工序彻底损失其含义。
以上所评论的“台阶”均为刀具与剪切座在水平方向的方位差错。至于他们之间可能出现的“高低台阶”(即两个剪切座的单边“台阶”一上一下,如图1)则是因为模板方位发作倾斜所导致,这能够经过修磨模板两头的调理斜块来予以纠正。这一作业在新机出厂前即已完结,在铆钉机的运用进程中出现这种状况则多为剪切座同轴度超差所造成的,这种状况较为罕见。此外,因为运用进程中的正常磨损,在实践出产进程中将新旧模具混合运用也会影响到“台阶”的存在和尺度。例如将新刀具与旧剪切座混合运用,因为刀孔较剪切座孔小,或许就不存在能够探知的“台阶”,如图2;而将旧刀具与新剪切座混合运用,因为刀孔较剪切座孔大,在调试时虽然存在有可探知的显着“台阶”,但此种状态下的铆钉机依然能够照旧作业,如图3。可是,这些“台阶”非本文所评论的“台阶”,在此不再叙述,打钉机


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