企業(yè)的新產(chǎn)品研發(fā)離不開新技術(shù)、新理論的支持，而高等院校所擁有的科研優(yōu)勢及創(chuàng)新能力正是企業(yè)所渴求的。在此背景下，思進(jìn)智能與上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院緊密合作，對冷鐓機(jī)剪切下料的斷面質(zhì)量提升問題進(jìn)行深入地理論研究和實(shí)驗(yàn)論證，創(chuàng)新性地提出了新的棒料剪切下料工藝?yán)碚?-預(yù)剪切下料工藝?yán)碚摚聪纫暂^低的速度進(jìn)行預(yù)剪切，而后以相對高速進(jìn)行切料。
圖1. 低速預(yù)剪切最終狀態(tài)示意圖
通過對比試驗(yàn)，定量分析剪切下料速度與下料斷面質(zhì)量的相關(guān)性，研究切料速度對傳統(tǒng)剪切工藝的影響及預(yù)剪切對預(yù)剪工藝的影響，得出預(yù)剪切下料工藝及提升一定的剪切速度能夠提高斷面質(zhì)量的結(jié)論。最后，采用有限元數(shù)值模擬分析方法，確定最佳預(yù)剪切值，進(jìn)一步論證預(yù)剪切理論的合理性及有效性。
圖2. 剪切下料區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)有限元模擬分析
企業(yè)科研的最終目的是為了使之能轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力，思進(jìn)智能以此為契機(jī)積極開展產(chǎn)學(xué)研合作，研發(fā)人員以預(yù)剪切下料工藝?yán)碚摓橐罁?jù)，以提升剪切初始加速度及平均剪切速度為目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)有冷鐓機(jī)剪切機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出新型剪切下料裝置--擺動式快速切料裝置。將傳統(tǒng)的S型滑塊傳動切料方式，改變?yōu)橥ㄟ^剪斷凸輪傳動，帶動剪刀桿作往復(fù)運(yùn)動的切料方式。
圖3. 擺動式快速切料裝置設(shè)計(jì)示意圖
目前，該裝置已成功應(yīng)用于冷鐓機(jī)實(shí)際生產(chǎn)中。根據(jù)棒料的不同材質(zhì)及冷鐓機(jī)原有結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，確定剪切加速度方式及剪切平均速度，設(shè)計(jì)剪斷凸輪的合理運(yùn)動軌跡曲線。通過與傳統(tǒng)剪料對比發(fā)現(xiàn)，新型剪料機(jī)構(gòu)能夠有效提高剪切速度，明顯改善下料斷面的平整度，使冷鐓產(chǎn)品的精度得以提升、確保產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的工藝穩(wěn)定性。思進(jìn)智能提出的冷鐓機(jī)擺動式快速切料裝置技術(shù)已成功申請國家專利。
圖4. 新型剪切下料機(jī)構(gòu)現(xiàn)場裝配圖
