Công nghệ bằng sáng chế của Mingxu Machine Phân tích chuyên sâu: Thiết kế chống xoay khớp có thể linh hoạt cứng nhắc để định vị song song các thành phần đồng (bằng sáng chế số: ZL 2024 2 1169226.x)

Nền tảng kỹ thuật và điểm đau công nghiệp

Trong gia công chính xác của các thành phần đồng hình ống (như thân van thủy lực và phụ kiện trao đổi nhiệt), các thiết bị kẹp hai mặt truyền thống trình bày hai vấn đề cốt lõi:

• Mất kiểm soát tự do chu vi: Khi được kẹp chỉ bởi thành ngoài, hệ số ma sát giữa thành phần đồng và bề mặt tiếp xúc cố định là không đủ ( μ≤ 0,15), dẫn đến độ lệch chu vi là 0,5 ° -2 ° trong các xáo trộn lực cắt (Nguồn dữ liệu: Int. J. Mach. Tools Manuf. 2022, 181, 103945);

• Quá trình kẹp không hiệu quả: Điều chỉnh thủ công lực kẹp mất> 30 giây mỗi mảnh và độ chính xác định vị lặp lại là> ± 0,1mm (được thử nghiệm theo tiêu chuẩn ISO 230-2).

Phân tích đổi mới công nghệ cốt lõi

I. Hệ thống định vị bị hạn chế ba chiều

1.1 Cấu trúc kẹp kết hợp dọc trục

Mô -đun hỗ trợ dưới cùng:

• Khung di chuyển (1) được trang bị các tấm hỗ trợ vòng cung được sắp xếp đối xứng (3) trong các rãnh của nó, với bán kính độ cong R khớp với đường kính ngoài của thành phần đồng hình ống (2) (dung sai ± 0,05mm), cung cấp lực hỗ trợ bình thường thông qua tiếp xúc bề mặt.

• Phân tích phần tử hữu hạn cho thấy thiết kế này làm giảm ứng suất tiếp xúc cực đại xuống còn 58MPa (so với 112MPa đối với cấu trúc khối V), tránh biến dạng của các thành phần đồng vách mỏng.

Phân tích đổi mới công nghệ cốt lõi

I. Hệ thống định vị bị hạn chế ba chiều

1.1 Cấu trúc kẹp kết hợp dọc trục

Mô -đun hỗ trợ dưới cùng:

• Khung di chuyển (1) được trang bị các tấm hỗ trợ vòng cung được sắp xếp đối xứng (3) trong các rãnh của nó, với bán kính độ cong R khớp với đường kính ngoài của thành phần đồng hình ống (2) (dung sai ± 0,05mm), cung cấp lực hỗ trợ bình thường thông qua tiếp xúc bề mặt.

• Phân tích phần tử hữu hạn cho thấy thiết kế này làm giảm ứng suất tiếp xúc cực đại xuống còn 58MPa (so với 112MPa đối với cấu trúc khối V), tránh biến dạng của các thành phần đồng vách mỏng.

Xác minh cơ học:

• Khi mô -men xoắn cắt t = 15n · m, dịch chuyển góc tối đa θ của thành phần đồng là 0,03 ° (Đồ đạc truyền thống có θ = 1.2 ° ).

• Khi lực tải trước bu lông F ≥ 800n, độ cứng xoắn của hệ thống đạt 1,2 × 10 ⁴ N · M/rad (tăng gấp 8 lần).

Ii. Thiết kế tối ưu hóa tương tác trên máy

2.1 Cơ chế kẹp nhanh

• Tính năng điều khiển kép (14) tính năng 45 ° Kết cấu chống trượt so le, với ngưỡng mô-men xoắn hoạt động được đặt ở mức 2-3N · M (tuân thủ tiêu chuẩn công thái học EN 1005-3).

• Thời gian kẹp đơn đo ≤ 8 giây (cấu trúc truyền thống> 30 giây), phù hợp cho các yêu cầu về thời gian chu kỳ dây chuyền sản xuất.

2.2 Mô -đun điều chỉnh thích ứng

• Khung di chuyển (1) và tấm cố định (15) đạt được ± Bồi thường tuyến tính 10 mm thông qua các thành phần hướng dẫn trượt (16), cung cấp phạm vi đường kính ống của φ 20- φ 50mm.

• Các hình chiếu hạn chế (18) được trang bị lớp đệm polyurethane, có khả năng hấp thụ 5-8J năng lượng dưới tải trọng tác động (được thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D256).

Bảng so sánh các tham số kỹ thuật

Xác minh kịch bản gia công điển hình

Trường hợp 1: Phay các thân van thủy lực

• Dưới lực cắt F = 2000n, lỗi chính xác vị trí của các lỗ được gia công là ≤ 0,02mm (đồ đạc truyền thống có lỗi 0,12mm).

• Sau khi xử lý liên tục 500 mảnh, độ mòn của tấm áp suất định vị (5) là <5 μ M (DIN 50320 Kiểm tra hao mòn tiêu chuẩn).

Trường hợp 2: Kết thúc hình thành ống trao đổi nhiệt

• Kiểm soát hình bầu dục của ống đồng là ≤ 0,05mm (yêu cầu ngành là ≤ 0,1mm).

• CPK chính xác định vị lặp lại là ≥ 2.0 (Phân tích khả năng xử lý Six Sigma).

Bằng sáng chế này đã xác định lại mô hình thiết kế cho các thiết bị định vị thành phần hình ống thông qua ba đường dẫn kỹ thuật: cấu trúc liên kết hạn chế kết hợp cứng nhắc, điều khiển vòng kín của lực hai hướng và tối ưu hóa tương tác máy. Theo phân tích ánh xạ bằng sáng chế đổi mới của Derwent, cấu trúc này cải thiện chỉ số hiệu quả hạn chế mô -men xoắn (TRE) bằng 82% so với các giải pháp tương tự, đặt nó ở vị trí hàng đầu trong trường con của công nghệ.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, xin vui lòng liên hệ Máy móc Mingxu Để có được báo cáo bằng sáng chế đầy đủ: yêu cầ[email protected].