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沖壓自動化線中的清洗機設計
來自:廣州市漢達機械有限公司 發布:2016-07-15 06:17:16瀏覽次數:21417

在汽車沖壓成形工序中,為保證汽車外覆蓋件的表面質量及改善板材的拉深性能,沖壓加工前要對板材進行清洗和涂油。對清洗油的粘度和硫含量等技術參數有特殊要求,還要求清洗板材用的清洗油可循環利用,不會發生外泄污染周邊環境的情況,而且還要控制殘留在板材上的油量。目前,各大汽車生產廠的沖壓車間大都通過清洗機來進行外板件拉深前的清洗和涂油,清洗機常與拆垛送料裝置合二為一,與壓力機共同組成自動化沖壓生產線,以達到提高生產效率和改善作業條件的效果。

清洗機主要由清洗油油箱、過濾裝置、噴油裝置及清洗機構等組成,圖1為國內某汽車配件廠沖壓車間的清洗機實物圖。清洗機的工作過程是這樣的:清洗完板材的清洗油通過回油管流回到油箱的污油箱區,經過過濾沉淀后,上部分油自動溢出到中間箱,中間箱的油經過粗過濾和精過濾后,油回到凈油箱,然后油泵從凈油箱抽取干凈的清洗油,通過布置在清洗機構中的上下噴嘴對板材進行清洗,如此循環往復。在下文中將分別介紹清洗機的四個構成部分的設計要點和詳細作用。    



圖1 國內某汽車配件廠沖壓車間的清洗機外觀

清洗油油箱

清洗機的油箱一般由鋼板焊接而成,特殊情況下也可采用不銹鋼材料進行焊接。清洗油油箱主要由污油箱、中間箱和凈油箱三部分組成。在清洗系統中的功能應該按照下列要求設計:

⑴清洗油油箱應儲存足夠容量的清洗油以保證清洗機構的需要。也就是說,油箱不僅要在清洗系統工作時保持適當油位,在工作停止時還要能容納返回油箱的油液。油箱有效容量過太或過小對清洗系統工作都是不利的,容量過大對散熱有利,但同樣導致的重量增加卻不利于布置;容量過小的話油液循環過快,不利于沉淀雜質和分離油中的氣泡,直接的影響就是散熱不良,會導致油溫可能超過規定值。所以,油箱容量常規定為液壓泵排量的3~5倍,中間箱過濾油泵的排量小于凈油箱油泵的排量。

⑵清洗油油箱可不設置冷卻清洗油裝置。與普通液壓系統工作不同,清洗系統產生的壓力損失、容積損失很少,轉化的熱量也就很少,這些熱量通過油箱自身散熱就將熱量散發到空氣中,保證油溫不會升高。

⑶清洗油油箱要能分離出清洗油中的氣體。開式油箱容易混入空氣,空氣在油液中溶解或以懸浮狀態存在。懸浮油液中的空氣對系統是有害的,如使系統產生噪聲,使液壓元件產生氣蝕,降低液壓元件壽命使其動作失靈,對油產生氧化作用等等,所以要求油箱能將氣泡直接或通過其他裝置直接排入大氣中。

⑷清洗油油箱要能將清洗油中的污染物或雜質沉淀在油箱底部。清洗機的回油部分會攜帶很多鐵屑和污泥等雜質,雜質會隨著回油回到污油箱,所以在污油箱底部布置了很多磁性小塊,以吸附各種鐵質的雜質。污油箱將所有雜質沉淀后,污油箱上部相對干凈的油會溢出到中間箱。

⑸根據需要和使用環境條件,油箱中還需安裝油加熱器,用以預加熱油液和檢測油溫。一般情況下,油溫不能低于15℃,否則油液的粘度升高,油泵起動時吸油困難,易損壞油泵。

過濾裝置

中間箱的油回到凈油箱時,必須要經過專門的過濾裝置過濾。過濾分為粗過濾和精過濾,粗過濾裝置一般采用30μm左右的濾芯進行過濾,精過濾一般采用精度在3μm的濾芯進行過濾。精過濾的濾芯通常有12個(不同的廠家設計的數量會有不同),均布在圓筒形容器內??紤]到更換濾芯的方便性,在此精過濾裝置的上方設置便于維修作業的平臺,以便放置吊裝工具。由于中間箱油的雜質較多,粗濾芯和精濾芯常被堵塞,發生報警后設備就停止工作,所以清洗液壓系統時常設置逆洗功能,使清洗油反向流過濾芯,部分程度地沖掉濾芯里面的臟物,避免頻繁更換造價昂貴的精過濾濾芯。當然,逆洗可延長濾芯的使用時間,但定期更換濾芯對于保證油的干凈程度和進一步保證沖壓件的表面質量也同樣具有重要的意義。

噴油裝置和清洗機構  

清洗機構主要由送料、刷洗和擠干機構組成,包括一對送料輥、一對刷洗輥和一對擠干輥。送料輥和擠干輥的旋轉方向是順著板材送料方向的。為了保證刷洗的效果,刷洗輥的旋轉方向常與板材送料方向相反。噴油裝置和清洗機構都布置在同一個清洗板材的半密封箱形容器內。從清洗機油箱處過來的油通過流量可調裝置輸入到噴油裝置的噴嘴中,噴嘴均勻布置在刷洗輥的上下兩側。為更好的清洗板材,常使上下刷洗輥的轉動方向與板材的送料方向相反,但如果板料的長度小于送料輥與刷洗輥間距,就必須使刷洗輥改變轉動方向。送料輥、刷洗輥和擠干輥一般都采用普通三相異步電動機帶動,減速機通過萬向節來驅動,固定端采用調心軸承支撐,速度控制上采用變頻調速。必須要控制好送料輥的速度,如果送料輥的送料速度過慢,將發生板材卡在箱形容器內造成生產中斷的情況。此外,刷洗輥的速度不能過快,否則不易將板材正反面的臟物清洗干凈。擠干輥的作用主要是將板材正反面殘留的清洗油擠干,保證板材正反面附著的油膜厚度在0.04~0.08mm左右,并使油膜均勻地附著在板材的整個表面,同時擠干輥還要保證在擠干板材的同時不能使板材產生過大的變形,否則就會影響沖壓件的成形質量。


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