液壓機衝擊式快速切割設計原理介紹

    

    切割機主要應用於金屬和非金屬行業。一般來說，非金屬行業分類比較細緻，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，為了滿足生產上對於細長棒料、金屬線材、型材系統3個部分的設計原理及其相應的液壓控制原理。

                        

1 切割機工作原理

 

    材料在大變形下產生大量的塑性功導致材料的局部溫升，局部溫升進一步導致材料的熱軟化，從而形成更大的變形，最終導致材料的破壞，這種現象稱為絕熱剪切破壞，它是金屬材料中經常出現的一種重要破壞模式。切割機正是根據這個基本原理設計的。

 

第一步：一般送料系統送入棒料。

第二步：錘頭衝擊模具，棒料產生絕熱軟化並被剪斷，同時底部緩衝機構吸收模具的動能使之平穩停止運動，

第三步：緩衝機構把模具頂出，復原到初始位置，送料系統再次送料，繼續重複以上步驟。

 

                   

 

切割機系統設計

 

    切割機主要由錘頭、潤滑系統、緩衝、底座、送料系統組成的。

 

                     

 

簡單講一講緩衝設計及其工作原理：

 

緩衝油缸起到復原模具初始位置的功能，但不能承受錘頭巨大的衝擊力，故這裏設計出可調節支撐高度的緩衝墊。

 

 

A:可調節緩衝墊工作原理，手動調節旋轉調節機構，當右旋時，隨著絲杠的旋轉，左右兩個楔塊向中間併攏，壓板位置升高；當左旋時，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:可調節緩衝墊4的作用：當切割脆性材料時，調節緩衝墊高度來控制緩衝油缸3的行程，使模具2的剪切相當位移變小；當切割柔性材料時，調節緩衝墊高度以使模具剪切相當位移變大。

 

2 再分析切割系統可靠性

 

    在提高控制系統可靠性方面，主要是採用兩類技術：一類是防止和減少故障發生的技術，稱為避錯技術；另一類是當系統的某一部分發生故障時仍能使系統保持正常工作的技術，稱為容錯技術。避錯技術是系統可靠性的技術基礎，容錯技術則是可靠性的補救和保證措施。所設計的切割機控制系統採取以下幾個方面來提高系統的可靠性：（1）系統機構的簡化。系統結構越簡單、元器件越少，系統的可靠性就越高。（2）提高控制系統抗干擾能力和環境適應性。

 

    最後結束，提出了一種新的液壓衝擊式棒料切割機的設計方法，該設計主要包括錘頭、緩衝、送料系統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，在切割機設計領域中，該液壓衝擊式切割機的設計為其他切割機械設計提供了寶貴的資料。