一种用于数控转塔冲床可升降的转盘中心支架

汤 春

（江苏金方圆数控机床有限公司，扬州 225127）

1 研究背景

数控转塔冲床是一种自动化程度很高的板材冲孔成形设备，至今已有几十年的应用和发展，广泛应用于计算机箱体、电力电信、汽车制造、电子通信、家用电器等多个领域。随着现代工业的发展，企业产品竞争力逐渐增强。客户在使用数控转塔冲床时，已不仅仅对加工速度、加工精度有较高要求，同时对板材表面质量、加工成型范围提出了新要求。目前，这种冲床的中心支架，主要有以下几点不足：板材在送料过程中易与下模座摩擦，板材表面有划伤；有的板材成型需要加大转盘档距，抬高了板材与下模座间距。本文为克服现有数控转塔冲床的转盘中心支架的不足，研发了一种可升降转盘中心支架。

2 可升降转盘中心支架

本次设计的可升降转盘中心支架的装配示意图，如图1所示。

图1 可升降转盘中心支架

该升降中心支架主要由中心支架、托板、支撑柱、顶杆、支撑轴、升降导向装置等组成，通过螺钉将中心之架与托板连接，将支撑柱固定在转盘上，将顶杆和气缸连接。本中心支架工作时，控制气缸活塞杆伸出动作，使顶杆将托板及其托板上的中心支架顶起，到达位置后，再将板材放置在中心支架上，调整好位置后，再控制气缸活塞杆缩回动作，使板材随托板中心支架下降，托板到达位置后再对板材进行冲压操作。避免了上料过程中板材与下模座发生摩擦，从而造成划伤的问题，同时加工需要加大转盘档距的板材时，只需升高中心支架即可实现，使加工更方便，适用范围更广泛。

图2为升降中心支架导向装置，用螺钉将导柱与托板连接，将直线轴承和限位套分别安装在导柱外圆上下部位，弹簧套设在导柱上，弹簧的一端抵触在限位套上，弹簧的另一端抵触在凸台上，这样升降中心支架工作时，该导向装置增强了托板上下移动的稳定性，不仅起到导向作用，还可起到限位作用。

图2 升降中心支架导向装置

本次设计的动力源为气压，气缸的选型尤为重要。在升降过程中，主要是受重力的作用。

气缸推力：F＝P×π（D2-d2）/4 ＞G×f

G为该升降中心支架运动部件和板材的总重量；f为安全系数，考虑其运动件的摩擦力和弹簧的弹簧力，取1.5；G×f=140×9.8×1.5=2058（N）；P为气源压力0.55MPa。

综上，气缸既要满足使用功能，还要兼顾经济性，选择SMC品牌的CDQ2B80-15型气缸，其缸径D为80mm，缸杆 d为 25mm。

F＝0.55×π×(80×80-25×25)/4=2493N＞2058N

该型号气缸满足要求。

在车间将该升降中心支架部装好，然后安装在机身上，支撑中心支架升降的气缸安装在机身内部。待整个数控转塔冲床装配好，进行型式试验，达到了预期目标，板材表面质量也比以往要好。

3 结语

本文采用气压和机械相结合的技术，设计了一种用于数控转塔冲床可升降转盘中心支架，该机构操作简单，稳定可靠，有效提高了板材加工质量，但会不可避免地影响加工效率，客户应根据自身实际情况，选择合适配置的数控转塔冲床。