切割機主要應(yīng)用於金屬和非金屬行業(yè)。一般來說,非金屬行業(yè)分類比較細(xì)緻,比如切割石材的有水切割機和鋸齒型切割機;切割布料或者塑膠、化纖製品用的有鐳射切割機,刀片式切割;切割金屬材料的有等離子切割機、鋸齒型切割機、火焰切割機等等。目前在棒料的切割領(lǐng)域,主要是使用鋸齒型切割機,這類切割機在切割直徑大於40MM的棒料時具有優(yōu)勢;切割直徑小於40MM的棒料,切割方式除了鋸割,還有機械或液壓衝擊剪切,為了滿足生產(chǎn)上對於細(xì)長棒料、金屬線材、型材系統(tǒng)3個部分的設(shè)計原理及其相應(yīng)的液壓控制原理。
1 切割機工作原理
材料在大變形下產(chǎn)生大量的塑性功導(dǎo)致材料的局部溫升,局部溫升進一步導(dǎo)致材料的熱軟化,從而形成更大的變形,最終導(dǎo)致材料的破壞,這種現(xiàn)象稱為絕熱剪切破壞,它是金屬材料中經(jīng)常出現(xiàn)的一種重要破壞模式。切割機正是根據(jù)這個基本原理設(shè)計的。
第一步:一般送料系統(tǒng)送入棒料。
第二步:錘頭衝擊模具,棒料產(chǎn)生絕熱軟化並被剪斷,同時底部緩衝機構(gòu)吸收模具的動能使之平穩(wěn)停止運動,
第三步:緩衝機構(gòu)把模具頂出,復(fù)原到初始位置,送料系統(tǒng)再次送料,繼續(xù)重複以上步驟。
切割機系統(tǒng)設(shè)計
切割機主要由錘頭、潤滑系統(tǒng)、緩衝、底座、送料系統(tǒng)組成的。
簡單講一講緩衝設(shè)計及其工作原理:
緩衝油缸起到復(fù)原模具初始位置的功能,但不能承受錘頭巨大的衝擊力,故這裏設(shè)計出可調(diào)節(jié)支撐高度的緩衝墊。
A:可調(diào)節(jié)緩衝墊工作原理,手動調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)機構(gòu),當(dāng)右旋時,隨著絲杠的旋轉(zhuǎn),左右兩個楔塊向中間併攏,壓板位置升高;當(dāng)左旋時,兩個楔塊向兩邊分開,壓板位置降低。壓板的上下行程為15MM。
B:可調(diào)節(jié)緩衝墊4的作用:當(dāng)切割脆性材料時,調(diào)節(jié)緩衝墊高度來控制緩衝油缸3的行程,使模具2的剪切相當(dāng)位移變。划(dāng)切割柔性材料時,調(diào)節(jié)緩衝墊高度以使模具剪切相當(dāng)位移變大。
2 再分析切割系統(tǒng)可靠性
在提高控制系統(tǒng)可靠性方面,主要是採用兩類技術(shù):一類是防止和減少故障發(fā)生的技術(shù),稱為避錯技術(shù);另一類是當(dāng)系統(tǒng)的某一部分發(fā)生故障時仍能使系統(tǒng)保持正常工作的技術(shù),稱為容錯技術(shù)。避錯技術(shù)是系統(tǒng)可靠性的技術(shù)基礎(chǔ),容錯技術(shù)則是可靠性的補救和保證措施。所設(shè)計的切割機控制系統(tǒng)採取以下幾個方面來提高系統(tǒng)的可靠性:(1)系統(tǒng)機構(gòu)的簡化。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越簡單、元器件越少,系統(tǒng)的可靠性就越高。(2)提高控制系統(tǒng)抗干擾能力和環(huán)境適應(yīng)性。
最後結(jié)束,提出了一種新的液壓衝擊式棒料切割機的設(shè)計方法,該設(shè)計主要包括錘頭、緩衝、送料系統(tǒng)3個部位。通過實際切割實驗,該機器每分鐘切割長度為25MM的棒料的個數(shù)為150個,長度誤差小於0.05MM,達到了高速、高精度的棒料切割要求,在切割機設(shè)計領(lǐng)域中,該液壓衝擊式切割機的設(shè)計為其他切割機械設(shè)計提供了寶貴的資料。