Teknologi paten mesin Mingxu Analisis mendalam: Desain anti-rotasi kopling kaku untuk perlengkapan penentuan posisi paralel komponen tembaga (no paten: ZL 2024 2 1169226.x)

Latar belakang teknis dan titik nyeri industri

Dalam pemesinan presisi komponen tembaga tubular (seperti badan katup hidrolik dan perlengkapan penukar panas), perlengkapan penjepit dua sisi menghadirkan dua masalah inti:

• Hilangnya kontrol kebebasan melingkar: Ketika dijepit hanya oleh dinding luar, koefisien gesekan antara komponen tembaga dan permukaan kontak fixture tidak mencukupi ( μ≤ 0,15), yang mengarah ke penyimpangan melingkar 0,5 ° -2 ° Di bawah Gangguan Kekuatan Pemotongan (Sumber Data: Int. J. Mach. Alat MANUF. 2022, 181, 103945);

• Proses penjepit yang tidak efisien: Penyesuaian manual gaya penjepit membutuhkan waktu> 30 detik per potong, dan akurasi penentuan posisi berulang adalah> ± 0.1mm (diuji sesuai dengan standar ISO 230-2).

Analisis Inovasi Teknologi Inti

I. Sistem penentuan posisi terbatas tiga dimensi

1.1 struktur penjepit gabungan aksial

Modul Dukungan Bawah:

• Bingkai bergerak (1) dilengkapi dengan pelat dukungan arcuate yang disusun secara simetris (3) di dalam alurnya, dengan jari -jari kelengkungan yang cocok dengan diameter luar komponen tembaga tubular (2) (toleransi ± 0.05mm), memberikan gaya pendukung normal melalui kontak permukaan.

• Analisis elemen hingga menunjukkan bahwa desain ini mengurangi tegangan kontak puncak menjadi 58MPA (dibandingkan dengan 112MPA untuk struktur blok-V), menghindari deformasi komponen tembaga berdinding tipis.

Analisis Inovasi Teknologi Inti

I. Sistem penentuan posisi terbatas tiga dimensi

1.1 struktur penjepit gabungan aksial

Modul Dukungan Bawah:

• Bingkai bergerak (1) dilengkapi dengan pelat dukungan arcuate yang disusun secara simetris (3) di dalam alurnya, dengan jari -jari kelengkungan yang cocok dengan diameter luar komponen tembaga tubular (2) (toleransi ± 0.05mm), memberikan gaya pendukung normal melalui kontak permukaan.

• Analisis elemen hingga menunjukkan bahwa desain ini mengurangi tegangan kontak puncak menjadi 58MPA (dibandingkan dengan 112MPA untuk struktur blok-V), menghindari deformasi komponen tembaga berdinding tipis.

Verifikasi Mekanis:

• Saat torsi pemotongan t = 15n · M, perpindahan sudut maksimum θ komponen tembaga adalah 0,03 ° (Perlengkapan tradisional memiliki θ = 1.2 ° ).

• Saat Bolt Preload Force f ≥ 800N, kekakuan torsional sistem mencapai 1.2 × 10 ⁴ N · m/rad (peningkatan 8 kali lipat).

Ii. Desain Optimasi Interaksi Makhine Manusia

2.1 Mekanisme Penjepit Cepat

• Fitur Pegangan Kontrol Ganda (14) 45 ° Tekstur anti-slip yang terhuyung-huyung, dengan ambang torsi operasi diatur pada 2-3N · M (sesuai dengan standar EN 1005-3 Ergonomi).

• Waktu penjepit tunggal yang diukur ≤ 8 detik (struktur tradisional> 30 detik), cocok untuk persyaratan waktu siklus lini produksi.

2.2 Modul Penyesuaian Adaptif

• Rangka bergerak (1) dan pelat tetap (15) mencapai ± Kompensasi linier 10mm melalui komponen pemandu geser (16), mengakomodasi jangkauan diameter pipa φ 20- φ 50mm.

• Proyeksi penahanan (18) dilengkapi dengan lapisan buffer poliuretan, mampu menyerap energi 5-8J di bawah beban benturan (diuji sesuai dengan standar ASTM D256).

Tabel perbandingan parameter teknis

Verifikasi skenario pemesinan yang khas

Kasus 1: Penggilingan badan katup hidrolik

• Di bawah gaya pemotongan F = 2000N, kesalahan akurasi posisi dari lubang mesin adalah ≤ 0,02mm (perlengkapan tradisional memiliki kesalahan 0,12mm).

• Setelah pemrosesan terus menerus sebesar 500 buah, keausan pelat tekanan penentuan posisi (5) adalah <5 μ M (DIN 50320 Tes Keausan Standar).

Kasus 2: Pembentukan akhir tabung penukar panas

• Kontrol ovalitas tabung tembaga ≤ 0,05mm (persyaratan industri adalah ≤ 0.1mm).

• Akurasi penentuan posisi pengulangan cpk ≥ 2.0 (Analisis Kemampuan Proses Six Sigma).

Paten ini mendefinisikan kembali paradigma desain untuk perlengkapan penentuan posisi komponen tubular melalui tiga jalur teknis: topologi pengekangan coupled-flexible kaku, kontrol dua arah-loop-loop, dan optimasi interaksi interaksi manusia-mesin. Menurut Derwent Innovation Patent Mapping Analysis, struktur ini meningkatkan indikator Efisiensi Pengekangan Torsi (TRE) sebesar 82% dibandingkan dengan solusi yang sama, menempatkannya di posisi terkemuka di subbidang teknologi.

Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut, silakan hubungi Mesin Mingxu Untuk mendapatkan laporan paten lengkap: [email protected].