基于铝质薄壁筒件切削加工的自动装夹技术研究.pdf

第29卷第2期 机械设计 V01．29No．2 OFMACHINE 201 2年2月 JOURNAL DESIGN Feb． 2012 基于铝质薄壁筒件切削加工的自动装夹技术研究。 王李华，周骥平，朱兴龙，孔繁群 (扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127) 摘要：铝罐零件的刚性差，在切削过程中，容易受到切削力和夹紧力的作用而发生变形，从而影响产品的质量。合理 的装夹方法可以有效地减小加工变形。因此设计了一种新的装夹方法，提高了加工精度，保证了加工质量，同时实现一 次装夹完成切口与翻边的一体化加工。 关键词：铝罐薄壁零件；斜楔机构；自动夹紧 中图分类号：TG751文献标识码：A 文章编号：1001—2354(2012)02—0083—04 铝质薄壁筒件是一种常用的罐装器具零件，广泛 1．1 切口与翻边的一体化加工及对薄壁筒体的 应用于电容器铝罐、化工包装铝瓶、农药包装铝瓶、化 装夹要求 妆品包装铝瓶、电池锌筒、饮水瓶、汽车零件、炮弹弹筒 铝罐切口与翻边的一体化加工就是在一次装夹中 等领域。目前，其加工的主要工艺过程为：将铝饼放在 完成铝罐切口与翻边两道工序。为此必须设计一套自 凹模内，给凸模施加一个冲击力，由于铝饼受到挤压， 动装夹的夹具，通过该夹具对零件的装夹，不仅能实现 发生塑性变形，部分金属被挤入凸模和凹模的问隙中， 对薄壁筒件的切割，而且在切割工序完成以后，还能方 从而形成所需形状的空心回转体零件。此类空心回转 便对切口处进行翻边加工。 体零件中，直径最小的为30rnm，需要切割的长度为401．2自动装夹原理 mm，零件的壁厚为0．5mm，直径最大的为92mm，需 根据一体化加工要求，拟考虑采用对筒体的外圆 要切割的长度为320mm，工件的壁厚为1．5mm。由 夹紧方式，利用三爪通过斜楔作用实现对工件的自动 于零件是被挤压成型的，不能保证被挤压出的工件都 夹持‘3j。如图1所示，斜楔夹紧是利用移动式柱塞斜 是所需长度，所以要对工件进行切割。原有的切割方 楔夹紧机构配合碟形弹簧和铰链实现的。当推动移动 法是用气缸推动工件套在与工件内径相同的芯轴上， 式柱塞时，卡盘体向内或向外移动，由于碟形弹簧的拉 工件随着芯轴一起旋转。根据工件需要加工的长度要 动作用，使得卡盘体在转动销上转动，从而实现夹紧或 求，在芯轴相应的长度上加工出一个切缝，当刀具切割 松开的动作。 薄壁筒件时，不会切割在芯轴上。由于此种切割方式 厂●卜] 属于挤压式的切割，且薄壁筒件的刚性不足¨o，在切割 乒一一锾豸一…去 时，使得切割处的金属发生切削变形嵋o，切口处的金属 有时会被挤压到芯轴的切缝中，造成零件被卡在芯轴 ?2一荔荔荔荔荔土 上，影响简体自动加工的连续进行。为了保证自动切 ／ ＼ 削加工的稳定性，同时减少零件的装夹次数，因此开展 轰……彭 势一…Wj 了铝罐切口翻边一体化加工技术的探讨。其中重要的 图1斜楔夹紧机构原理图 一点就是改善现有的零件装夹方式。为此进行了相关 1．3夹紧力的计算分析 自动装夹技术的研究。