模和模具的移动由机械完成，而第类操作，即上胶皮和取球胆任由人工完成。这样既减轻了操作工人的劳动强度，降低人为因素对球胆质量的影响，又避免了设备结构过于复杂，节省经费。球内胆成形加工过程的操作步骤较多，有模具上皮，按规则折叠球皮，合模，压制成形，开模，取出球胆，移动模具几个操作步骤，如果将这些操作步集成在台机器上，依次动作，则待机时间较长，生产效率不高，达不到日产量万只以上球内胆的生产能力。有球内胆成型加工主要以手工作业为主，由操作工将胶皮按定的规则折叠放入成形模具中，再将整个模具放入压不得有褶皱。个动作周期的时间不得大于秒，以满足球胆成形流水线每天小时计万只球内胆的生产能力。球内胆成形设备的原始数据胶皮尺寸不同规格尺寸的球内胆所用的胶皮尺寸不同，胶皮宽度，皮厚度，胶皮长度。球内胆成形模具图原始模具压制不同规格尺寸的球内胆所用模具的刀口尺寸不同，但模具的底座尺寸是二〇〇九年五月二十五日星期统的，如图。压力机球内胆平台与上横梁之间的距离最大可达。图压力机结构示意图图原始压力机现有球内胆成形加工技术现期统的，如图。球内胆成形模具图原始模具压制不同规格尺寸的球内胆所用模具的刀口尺寸不同，但模具的底座尺寸是二〇〇九年五月二十五日星部分内容简介不得有褶皱。个动作周期的时间不得大于秒，以满足球胆成形流水线每天小时计万只球内胆的生产能力。球内胆成形设备的原始数据胶皮尺寸不同规格尺寸的球内胆所用的胶皮尺寸不同，胶皮宽度，皮厚度，胶皮长度。球内胆成形模具图原始模具压制不同规格尺寸的球内胆所用模具的刀口尺寸不同，但模具的底座尺寸是二〇〇九年五月二十五日星期统的，如图。压力机球内胆成形采用液压驱动四立柱压力机，结构及尺寸如图根据实测，移动平台与上横梁之间的距离最大可达。图压力机结构示意图图原始压力机现有球内胆成形加工技术现有球内胆成型加工主要以手工作业为主，由操作工将胶皮按定的规则折叠放入成形模具中，再将整个模具放入压力机，压制成形后将模具从压力机中取出，打开模具取出加工好的球胆。整个制造过程劳动强度很大，熟练的工人大约需要秒左右才能完成个球胆的成形加工。现有的手工球胆成形生产方式不仅劳动强度大生产效率低，而且人为因素对球胆质量影响较大，压制的球胆经常在接缝处出现褶皱，废品率高，增加了后续检验工段的工作量和生产成本。因此迫切需要对现有制球设备进行技术改造和提升，研制新型机械化自动化制球设备。现有球内胆成形加工操作步骤分析二〇〇九年五月二十五日星期对现有的球内胆成型加工操作过程进行分析，可以发现当球皮被放置于模具之上以后，操作工所有的动作都是针对模具进行的。可将操作步骤分解如下步骤置胶皮将胶皮置于模具之上步骤二合模将胶皮按定的规则折叠放入成形模具中步骤三压力成型将模具推入压力机，进行压制成型步骤四出压力机将模具从压力机中拉出步骤五开模将模具打开，取出加工成型的球内胆设计总体设想以及拟采用的研究手段球内胆成形机械化生产工艺流程要实现球胆成形每天小时计万只球内胆的生产能力，就必须以机械化生产方式代替人工操作。在上章中将球内胆成型加工分为置胶皮，合模，压力成型，出压力机，开模五个操作步骤，现将这五个操作步骤分成三类是操作工放置胶皮和取出压力机压制成型的球胆二是操作工对模具的操作，它们是开模合模三是模具的移动，即把折叠好球皮的模具送入压力机压制，或是把压制好球皮的模具从压力机中拉出。根据球内胆成形设备的技术产能要求，对第二三类操作拟采用机械方式，既开模合模和模具的移动由机械完成，而第类操作，即上胶皮和取球胆任由人工完成。这样既减轻了操作工人的劳动强度，降低人为因素对球胆质量的影响，又避免了设备结构过于复杂，节省经费。球内胆成形加工过程的操作步骤较多，有模具上皮，按规则折叠球皮，合模，压制成形，开模，取出球胆，移动模具几个操作步骤，如果将这些操作步集成在台机器上，依次动作，则待机时间较长，生产效率不高，达不到日产量万只以上球内胆的生产能力。所以拟将这些操作步骤依次安排在四个工位上形成设备单元，模具由机械轨道运送，依次经过四个工位后，就完成了只球胆的成形加工。将数个相同的设备单元环形布置，组成球内胆流水线生产设备，实现连续生产，避免了待机等待时间，提高生产效率。可设计为多个设备单元组成的球内胆生产设备工艺流程示意图，每个设备单元有四个工位，成形模具在设备上流动，依次经过每个工位。设定每个设备单元的起始工位，由人工作业，其工作是从模具上取下上个单元压制好的球胆，并在模具上放置张胶皮供后面的工二〇〇九年五月二十五日星期位压制球胆。起始工位后的三个工位依次完成合模压力成形开模工作，这三个工位为机械自动作业，不需要人工看管，因此每个设备单元只需配备名操作工。采用环形流程，各工位同时工作，避免待机时间造成生产效率低下。模具运动流程的实现模具环形流水线运动的要求模具环形运动必须是间歇运动，由于各工位的作业是同时进行的，作业时模具必须停止在工位上。各模具要求同步运动，避免各工位模具之间的运动相互干涉。模具在各工位上要有定的定位精度，便于合模机构压力机及开模机构的工作。实现模具环形运动流程的方案模具环形运动流程方案初步设想为三种。首先是多边形布局，在每条边上模具作直线运动，便于开模机构合模机构和成形压力机的设计布置，但在整个运动过程中，模具需要多次改变运动方向，转换到不同运动方向的导轨上，使运动导向和驱动装置变得复杂。其次是对第种方案的修改，即通过过渡圆弧连接两个不同运动方向的直线运动，模具运动过程中不需要变换导轨，简化了运动导向及驱动装置。最后种方案是最容易想到的，也是目前很多流水线作业方式采用的布局，即圆周布局。这种布局运动方式单，运动导向和驱动装置简单，但圆周半径小时不利于开模机构合模机构和压力机的布置。由于该内胆成形设备的日产量要求大于万，因此需要五个成形设备单元才能满足要求，这样整个设备共有个工位。经综合比较，采用第三种方案的圆周布置比较经济，由于圆周半径较大，对开模机构合模机构和压力机的布置影响不大。另外，相邻两工位之间的圆弧比较平缓，故可以用直线驱动装置驱动模具的圆周环形运动。为内胆成形设备的模具环形运动方案，付模具放置在个模具小车上，模具小车顺序首尾铰接在圆周导轨上运动，由个驱动气缸推动实现步进的间歇运由图得尺寸系数ε，ε轴按磨削加工，由图得表面质量系数为轴未经表面强化处理，则综合系数值为查机械设计手册得材料特性系数，取，取计算安全系数所以其安全。二〇〇九年五月二十五日星期合模机构气动系统的设计计算球内胆成形设备的运动较多，这些运动又必须严格地按定顺序相互配合，使机器达到预期的功能要求。采用液压或气动装置可以简化机械结构，便于自动控制。由于该设备的运动周期短，频率较高，故选用反应灵敏的气动装置更为合适。考虑到设备在长时间工作情况下应有较长的寿命和可靠性，设备气动系统是以日本公司的气动元器件为基础设计的。合模机构气动系统设计图为合模装置气控气动原理图，合模装置共有个驱动气缸，气缸驱动形开合收紧机构，气缸气缸分别驱动右左翻转机构，气缸为平铺机构中的提升气缸，气缸为移动气缸。气动系统工作过程如下给电磁二位二通阀脉冲信号后，系统开始工作，气控阀动作，气缸缩回，形开合机构收紧到位时，机控阀动作，气缸缩回，右中板翻转到位后，机控阀动作，气缸伸出，右中板向回翻转，同时气缸缩回，左中板开始翻转，翻转到位后，机控阀动作，气控阀动作，平铺机构开始动作。由于气控换向阀的左位气控端有缓冲装置，故提升气缸先动作，待推杆抬起后，移动缸缩回，推杆移动。当推杆移动到行程中点时，机控阀动作，收紧翻转机构复位，当推杆移动到行程终点时，机控阀动作，推杆复位，机控阀动作，提升气缸复位。图合模装置气控气动原理图二〇〇九年五月二十五日星期合模机构气动系统的计算合模装置气动驱动系统左右杆翻转运动驱动气缸的行程要求为，载荷质量，要求秒内走完行程，若供气压力为，取气缸缸径为。验算该气缸缸径是否满足要求载荷运动所需的驱动力求加速度已知，取惯性力气缸的推力气缸的缸径已知，取载荷系数验算该气缸的运行速度和缓冲能力根据气缸的行程和动作时间，由气缸的动作时间与理论基准速度曲线查得理论基准速度负载率最大速度符合要求故负载运动的最大动能根据气缸缓冲曲线，缸径的气缸能满足缓冲要求图为合模装置气控气动原理图，气缸气缸分别驱动右左翻转机构。选用型号的气缸，驱动气缸最终参数为行程，缸径，载荷质量，动作时间秒，供气压力。二〇〇九年五月二十五日星期平铺机构推杆提升运动气动驱动系统平铺机构推杆提升驱动气缸的行程要求为，载荷质量，要求秒内走完行程，若供气压力为，取气缸缸径为。验算该气缸缸径是否满足要求载荷运动所需的驱动力求加速度已知，取惯性力气缸的推力气缸的缸径已知，取载荷系数符合要求验算该气缸的运行速度和缓冲能力根据气缸的行程和动作时间，由气缸的动作时间与理论基准速度曲线查得理论基准速度负载率最大速度符合要求故负载运动的最大动能根据气缸缓冲曲线，缸径的气缸能满足缓冲要求图为合模装置气控气动原理图，气缸为平铺机构杆的提升气缸。选用型号的气缸，驱动气缸最终参数为行程，缸径，载荷质量，动作时间秒，供气压力。二〇〇九年五月二十五日星期平铺机构推杆移动气动驱动系统平铺机构推杆移动驱动气缸的行程要求为，载荷质量，要求秒内走完行程，若供气压力为，取气缸缸径为。验算该气缸缸径是否满足要求载荷运动所需的驱动力