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冲压自动化线中的清洗机设计
来自:广州市汉达机械有限公司 发布:2016-07-15 06:17:16浏览次数:4142

在汽车冲压成形工序中,为保证汽车外覆盖件的表面质量及改善板材的拉深性能,冲压加工前要对板材进行清洗和涂油。对清洗油的粘度和硫含量等技术参数有特殊要求,还要求清洗板材用的清洗油可循环利用,不会发生外泄污染周边环境的情况,而且还要控制残留在板材上的油量。目前,各大汽车生产厂的冲压车间大都通过清洗机来进行外板件拉深前的清洗和涂油,清洗机常与拆垛送料装置合二为一,与压力机共同组成自动化冲压生产线,以达到提高生产效率和改善作业条件的效果。

清洗机主要由清洗油油箱、过滤装置、喷油装置及清洗机构等组成,图1为国内某汽车配件厂冲压车间的清洗机实物图。清洗机的工作过程是这样的:清洗完板材的清洗油通过回油管流回到油箱的污油箱区,经过过滤沉淀后,上部分油自动溢出到中间箱,中间箱的油经过粗过滤和精过滤后,油回到净油箱,然后油泵从净油箱抽取干净的清洗油,通过布置在清洗机构中的上下喷嘴对板材进行清洗,如此循环往复。在下文中将分别介绍清洗机的四个构成部分的设计要点和详细作用。    



图1 国内某汽车配件厂冲压车间的清洗机外观

清洗油油箱

清洗机的油箱一般由钢板焊接而成,特殊情况下也可采用不锈钢材料进行焊接。清洗油油箱主要由污油箱、中间箱和净油箱三部分组成。在清洗系统中的功能应该按照下列要求设计:

⑴清洗油油箱应储存足够容量的清洗油以保证清洗机构的需要。也就是说,油箱不仅要在清洗系统工作时保持适当油位,在工作停止时还要能容纳返回油箱的油液。油箱有效容量过太或过小对清洗系统工作都是不利的,容量过大对散热有利,但同样导致的重量增加却不利于布置;容量过小的话油液循环过快,不利于沉淀杂质和分离油中的气泡,直接的影响就是散热不良,会导致油温可能超过规定值。所以,油箱容量常规定为液压泵排量的3~5倍,中间箱过滤油泵的排量小于净油箱油泵的排量。

⑵清洗油油箱可不设置冷却清洗油装置。与普通液压系统工作不同,清洗系统产生的压力损失、容积损失很少,转化的热量也就很少,这些热量通过油箱自身散热就将热量散发到空气中,保证油温不会升高。

⑶清洗油油箱要能分离出清洗油中的气体。开式油箱容易混入空气,空气在油液中溶解或以悬浮状态存在。悬浮油液中的空气对系统是有害的,如使系统产生噪声,使液压元件产生气蚀,降低液压元件寿命使其动作失灵,对油产生氧化作用等等,所以要求油箱能将气泡直接或通过其他装置直接排入大气中。

⑷清洗油油箱要能将清洗油中的污染物或杂质沉淀在油箱底部。清洗机的回油部分会携带很多铁屑和污泥等杂质,杂质会随着回油回到污油箱,所以在污油箱底部布置了很多磁性小块,以吸附各种铁质的杂质。污油箱将所有杂质沉淀后,污油箱上部相对干净的油会溢出到中间箱。

⑸根据需要和使用环境条件,油箱中还需安装油加热器,用以预加热油液和检测油温。一般情况下,油温不能低于15℃,否则油液的粘度升高,油泵起动时吸油困难,易损坏油泵。

过滤装置

中间箱的油回到净油箱时,必须要经过专门的过滤装置过滤。过滤分为粗过滤和精过滤,粗过滤装置一般采用30μm左右的滤芯进行过滤,精过滤一般采用精度在3μm的滤芯进行过滤。精过滤的滤芯通常有12个(不同的厂家设计的数量会有不同),均布在圆筒形容器内。考虑到更换滤芯的方便性,在此精过滤装置的上方设置便于维修作业的平台,以便放置吊装工具。由于中间箱油的杂质较多,粗滤芯和精滤芯常被堵塞,发生报警后设备就停止工作,所以清洗液压系统时常设置逆洗功能,使清洗油反向流过滤芯,部分程度地冲掉滤芯里面的脏物,避免频繁更换造价昂贵的精过滤滤芯。当然,逆洗可延长滤芯的使用时间,但定期更换滤芯对于保证油的干净程度和进一步保证冲压件的表面质量也同样具有重要的意义。

喷油装置和清洗机构  

清洗机构主要由送料、刷洗和挤干机构组成,包括一对送料辊、一对刷洗辊和一对挤干辊。送料辊和挤干辊的旋转方向是顺着板材送料方向的。为了保证刷洗的效果,刷洗辊的旋转方向常与板材送料方向相反。喷油装置和清洗机构都布置在同一个清洗板材的半密封箱形容器内。从清洗机油箱处过来的油通过流量可调装置输入到喷油装置的喷嘴中,喷嘴均匀布置在刷洗辊的上下两侧。为更好的清洗板材,常使上下刷洗辊的转动方向与板材的送料方向相反,但如果板料的长度小于送料辊与刷洗辊间距,就必须使刷洗辊改变转动方向。送料辊、刷洗辊和挤干辊一般都采用普通三相异步电动机带动,减速机通过万向节来驱动,固定端采用调心轴承支撑,速度控制上采用变频调速。必须要控制好送料辊的速度,如果送料辊的送料速度过慢,将发生板材卡在箱形容器内造成生产中断的情况。此外,刷洗辊的速度不能过快,否则不易将板材正反面的脏物清洗干净。挤干辊的作用主要是将板材正反面残留的清洗油挤干,保证板材正反面附着的油膜厚度在0.04~0.08mm左右,并使油膜均匀地附着在板材的整个表面,同时挤干辊还要保证在挤干板材的同时不能使板材产生过大的变形,否则就会影响冲压件的成形质量。


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