基于plc的多工序級進(jìn)模內(nèi)拐點(diǎn)送進(jìn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1旋膠注漿后旋大型焊接是一種常見的機(jī)械連接方法。在電子行業(yè)，電阻器的電壓觸發(fā)和彈簧的連接通常是旋轉(zhuǎn)的。但傳統(tǒng)的旋鉚一般都由操作工在旋鉚機(jī)上手工裝配后旋鉚完成,這種工藝不但生產(chǎn)效率低,而且旋鉚質(zhì)量不穩(wěn)定。因此實(shí)現(xiàn)簧片在多工位級進(jìn)模中成形的同時(shí),利用自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電觸點(diǎn)由模外的自動(dòng)送進(jìn)和精密定位并壓鉚成形,不僅可以提高生產(chǎn)效率,而且鉚接質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好,同時(shí)也可提升企業(yè)的形象和市場競爭力。2動(dòng)響點(diǎn)組件用加“三化”工藝安排的內(nèi)容圖1a為某型電磁繼電器內(nèi)的關(guān)鍵部件動(dòng)簧觸點(diǎn)組件,件1為動(dòng)簧片,件2為觸點(diǎn)(材料為銀鎳合金,基體材料為紫銅)。圖1b為動(dòng)簧片,材料為厚t=0.15mm的鈹銅帶。動(dòng)簧觸點(diǎn)組件在繼電器內(nèi)起導(dǎo)通電流的作用,因而要求鉚后觸點(diǎn)的位置準(zhǔn)確,外形穩(wěn)定。簧片的機(jī)械壽命要求達(dá)到1000萬次以上,因此要求部件在折彎處必須以光滑圓角過渡,角度必須穩(wěn)定。動(dòng)簧觸點(diǎn)組件原生產(chǎn)工藝為級進(jìn)模沖制動(dòng)簧片→動(dòng)簧片酸洗→鉚觸點(diǎn)→動(dòng)簧觸點(diǎn)組件彎曲。此工藝中的動(dòng)簧觸點(diǎn)組件在動(dòng)簧片酸洗時(shí)易變形及動(dòng)簧片易相互交叉在一起導(dǎo)致?lián)p壞,鉚觸點(diǎn)時(shí)觸點(diǎn)的擴(kuò)張度不一致以及彎曲角度不穩(wěn)定而造成后道需增加校正工序。由于該產(chǎn)品生產(chǎn)批量大,為了提高生產(chǎn)效率,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,制定的新工藝路線為:級進(jìn)模帶料生產(chǎn)動(dòng)簧片條料→條料清洗→條料鉚觸點(diǎn)及成形。該工藝安排的合理性在于:(1)解決了動(dòng)簧片與導(dǎo)電觸點(diǎn)鉚接時(shí)的油污及污染問題。(2)動(dòng)簧觸點(diǎn)組件生產(chǎn)后可及時(shí)裝入繼電器中以免觸點(diǎn)被氧化該工藝實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是觸點(diǎn)如何自動(dòng)送進(jìn)模內(nèi)并且準(zhǔn)確定位以及與自動(dòng)沖床的行程動(dòng)作的協(xié)調(diào);包括條料的定位也須由自動(dòng)控制技術(shù)完成。故擬采用可編程控制器(PLC)與自動(dòng)沖床的行程協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)在模內(nèi)的精確定位。3分切級排樣方案由于零件的使用特性有紋向要求,使零件只能按圖1展開圖中的長方向(橫向)作為條料送進(jìn)方向。為了方便觸點(diǎn)送進(jìn),故考慮其從帶料下方送進(jìn)并且應(yīng)與條料成一定夾角。觸點(diǎn)由帶料下方送進(jìn),決定了動(dòng)簧片成形角度須向上彎曲。圖2是基于如上考慮擬訂的排樣圖。該排樣方案中,圖2a中1、2、3、5、7、9、11工位沖孔、導(dǎo)正及外形輪廓沖裁。由于步距較小,為了使模板有足夠的強(qiáng)度,4、6、8、10工位設(shè)為空步。在不影響載體強(qiáng)度和剛性的前提下,盡可能多地沖裁外形,本部分放在分切級進(jìn)模進(jìn)行。在圖2b中,工位2預(yù)鉚觸點(diǎn)。本工位主要目的是保證動(dòng)簧與觸點(diǎn)的相對位置準(zhǔn)確因而主要將觸點(diǎn)桿部穿過觸點(diǎn)孔預(yù)鉚在帶料上,使之不脫落。然后隨條料的送進(jìn)到工位3準(zhǔn)確定位并進(jìn)行鉚接,如圖3所示。工位4對觸點(diǎn)形狀進(jìn)行整形。工位5分切沖裁部分外形,工位6彎曲,工位7整形,最后在工位8落料出件。4結(jié)構(gòu)控制部分根據(jù)上述排樣方案分別設(shè)計(jì)了2副級進(jìn)模。下面主要介紹觸點(diǎn)鉚接及簧片成形模的結(jié)構(gòu)與工作過程,圖4所示為模具結(jié)構(gòu)圖。模具整體采用典型三板式結(jié)構(gòu),選用滾珠模架。在卸料板上設(shè)置4根滾珠內(nèi)導(dǎo)柱與模架的導(dǎo)柱構(gòu)成內(nèi)外雙重導(dǎo)向系統(tǒng)。兩排導(dǎo)正釘及三組光電檢測器組成條料、觸點(diǎn)的定位檢測系統(tǒng)。觸點(diǎn)送進(jìn)機(jī)構(gòu)由模外振動(dòng)料斗、料道、拉桿組件和氣缸構(gòu)成。三組光電檢測器和控制器與自動(dòng)沖床的控制系統(tǒng)有機(jī)連接組成整個(gè)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)各系統(tǒng)的動(dòng)作,完成自動(dòng)化生產(chǎn)。(1)條料導(dǎo)正。由于條料的觸點(diǎn)孔必須與觸點(diǎn)同心,因此條料的初定位尤其重要。采用檢測光纖7對條料2個(gè)導(dǎo)正孔分別檢測定位,如條料送進(jìn)錯(cuò)位,則由光電檢測器反饋信號到自動(dòng)沖床的控制板使機(jī)床停機(jī)。條料送進(jìn)連續(xù)3步由導(dǎo)正釘9定位。觸點(diǎn)鉚接在工位觸點(diǎn)由振動(dòng)料斗的導(dǎo)軌28送進(jìn)模內(nèi)的料道27轉(zhuǎn)向后送至拉桿組件,通過檢測光纖26檢測觸點(diǎn)是否到位,如未到位由光電檢測器反饋信號到自動(dòng)沖床控制板使機(jī)床停機(jī)。拉桿組件通過由可編程控制器(PLC)控制的氣缸25的運(yùn)動(dòng),將觸點(diǎn)送至觸點(diǎn)孔下方,同時(shí)上模下行,預(yù)鉚凸模10工作,將觸點(diǎn)預(yù)鉚在動(dòng)簧條料上。然后由條料帶到工位3進(jìn)行壓鉚,工位4進(jìn)行觸點(diǎn)整形。(3)在工位5分切沖裁。(4)彎曲成形。在工位6完成175°的彎曲成形,并在工位7對其進(jìn)行整形。(5)落料出件。在工位8落料出件完成零件成形。5機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)(1)預(yù)鉚只需使觸點(diǎn)桿部變形至不脫開動(dòng)簧帶即可,因而預(yù)鉚凸模長度應(yīng)嚴(yán)格控制,以免凸模太短使觸點(diǎn)桿部變形量不足導(dǎo)致觸點(diǎn)在送進(jìn)中脫落或者凸模過長易使拉桿組件變形影響其精度和壽命。(2)鉚觸點(diǎn)凸、凹模材料采用硬質(zhì)合金,以減少磨損,提高使用壽命。(3)觸點(diǎn)送料機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。使觸點(diǎn)轉(zhuǎn)向的料道(如圖5所示)的R圓角應(yīng)盡量作大以減少觸點(diǎn)送進(jìn)阻力,并且使圖5中k尺寸盡量小,以減少拉桿組件運(yùn)動(dòng)時(shí)對料道內(nèi)觸點(diǎn)的作用力,減少觸點(diǎn)在料道內(nèi)的回退量。如圖5中L≥s,否則觸點(diǎn)會(huì)落到凹?？變?nèi)。(4)彎曲線的控制。對于彈性較好的鈹青銅材料,要實(shí)現(xiàn)彎曲角度穩(wěn)定且無明顯壓痕,在實(shí)際生產(chǎn)中具有相當(dāng)?shù)碾y度。這也是原工藝中零件角度公差離散性較大的主要原因,因此,解決這類問題對提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少校正工序和降低生產(chǎn)成本具有重大意義。根據(jù)以往對彎曲線控制的經(jīng)驗(yàn)及零件在彎曲時(shí)的受力分析,采取了如圖6所示的成形措施,彎曲凸模、凹模以圓角過渡,s2>s1。生產(chǎn)中獲得了很好的效果,實(shí)踐證明該措施非常有效。(5)制造和維修的方便性。由于模具及整個(gè)自動(dòng)鉚壓系統(tǒng)的運(yùn)行需要各子系統(tǒng)協(xié)調(diào),因而應(yīng)考慮各子系統(tǒng)能夠獨(dú)立拆裝,以降低調(diào)試的復(fù)雜程度,這在實(shí)際操作中具有重要意義。6