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摘 要：本项目根据笔者所兼职的线材厂对线材加工（裁线、分线及剥线）工序要求，结合实际生产情况，进行了加工工艺的设计和改进。项目应用气缸传动、安装相应的刀具，电磁阀控制气缸动作，计数器计数，把三道工序整合在一台设备上，一人操作即可完成裁线、分线和剥线的线材加工。项目节能高效、操作安全简便，很大程度上降低了员工的劳动强度及企业生产成本。有效地解决了企业生产实际问题。
关键词：裁线;气动;模具
一、设备构思
（一）加工情况分析
加工线材为3条一起的排线，一卷线约为50m;加工后每条线总长度200mm，两头加工;分线长度为60mm+12mm（半剥线长度）=72mm、50mm+12mm（半剥线长度）=62mm，长度差为10mm，两根线长，一根线短;半剥线长度为12mm;。需要的加工路线是：裁线（控长200mm） 分线 （用刀片） 裁线（短线） 剥线（剥线机），一共4道工序4人。如果能把以上4道工序整合到一臺设备，一人操作完成，问题就解决了，也考虑过购买市场上的电脑自动裁线分线机，但是价格较贵，需要专业人员调试，后期维护成本较高。
根据加工情况分析，如果把现有人工操作的四道工序整合为一台设备一次完成，问题就解决了。由于都是以剪切加工为主，所以从级进冲裁模具结构原理考虑设计。
（二）分析结果
综上所述，采用级进模具工作原理进行设计。 如果要达到半剥线的效果，可以在水平方向增加一个装置来拉动完成。采用了气缸来提供动力。
二、动力计算依据：
本例所加工的线材外皮为聚氯乙烯PVC材料，PVC材料的加工特性与铝的加工特性较为相似，铝材的抗剪强度为80τ，线材外径为3mm，外皮厚度单边为0.5mm。对落料力力进行了大约的估算，F落=KLtτ=1.3*4.7*0.5*80=255N。
考虑到裁线、分线及剥线两三道工序同时进行，因此冲裁气缸选用MODEL SC63*100的标准气缸。
水平拉动气缸的力相对较小，只需将剥好的线头拉动一个约12mm的距离，所以套用卸料力来估算，F卸= 255N*0.035=8.925N。
采用MODEL SC30*40的标准气缸，上述气缸的选用原则是大于理论估算的力。
三、设备制作及选材
（一）本例动作路线：
电源通电脚踏开关开启、电磁阀1通电冲裁气缸动作电磁阀2通电分离气缸动作、同时计数器计数电磁阀断电，气缸复位。
（二）气缸的选用：
根据前面所计算结果，下压气缸选用MODEL SC63*100的标准气缸;拉动气缸选用MODEL SC30*40的标准气缸，
（三）电器元件选用
电控元件可以用按钮、交流接触器、时间继电器、计数器等组成;也可以用PLC控制，本项目用的是PLC控制。
（四）工作部分零件选材：
剥线刀片，材料、分线刀片、裁线刀片均采用W6Mo5Cr4V2（M2）材料，用线切割、钳工修磨加工。
四、设备装配及调试
（一）本例装配
（1）准备工作、模架安装、刀片安装
（2）调整：将上下模用等高垫铁垫起，高度以上下模刀片重合2～3mm为宜，用塞尺对上下刀片间隙进行检测，用厚度等于间隙值紫铜皮，对刀片进行间隙调整，调整好后拧紧螺栓。
（二）总装配
1）上下模座经导柱导套配合安装，保证滑动无卡滞现象;
2）机身安装冲压气缸、气嘴;
3）将安装好的模具总成装入机身，与冲压气缸经模柄连接装配，拨动应运行灵活，无卡滞;
4）安装拉动气缸、气嘴;与下模连接，拨动应运行灵活，无卡滞;
5）安装集成板、安装电磁阀、气管（图5-2）。
6）安装电控箱、机架。
7）安装可编程控制器、时间继电器、计数器及脚踏开关等;
（三）调试
1）接上电源;合上电源按钮、空压机工作、踩下脚踏开关、冲压气缸工作、拉动气缸工作，计数器计数、动作结束;
2）用3排线进行试冲。
a）出现裁线不到位的话对刀片进行调试，反复用薄铜片垫于刀片根部，再试冲，直到裁线到位为止;
b）如果剥线太多，造成线芯部分剥离，可将刀片背部（即刀片基准部分）进行修磨，尺寸视情况而定;如果剥线不到位的话可在刀片根部垫上铜片来调整。
c）如果裁线长度达不到尺寸要求可以通过T形槽来调整。反复试冲、调试合格为止。
五、结论
本项目以气缸1为驱动元件，驱动主分线机构下行完成分线和裁线;以气缸2为驱动元件，拉动下模完成剥线和控长，动作协调一致，一次完成裁线分线和长度的控制，并配以计数器进行记数，用PLC控制（也可以用单片机控制）;结构简单实用，运行稳定，效率高，节能环保，有效解决了一些线材企业人工裁线分线的生产问题。
改进前：裁线（两长一短）1人8小时400条，分线（规定长度）1人8小时440条，剥线（中间绿色线）1人8小时 1人390条，剥线（线头半剥）1人 8小时420条，成品率86%
改进后：裁线（两长一短）、分线（规定长度）、剥线（中间绿色线）、剥线（线头半剥）只需1人8小时1200条，成品率99.5%
【参考文献】
[1]朱江峰 童林军 张勇明主编《冲压模具设计与制造》[M] 北京：北京理工大学出版社 2009年出版 P56 P77～P82
[2]易建 李晓钟主编《液压传动与气动技术》[M] 天津 南开大学出版社 2013年出版 P176～P182
关键词：裁线;气动;模具
一、设备构思
（一）加工情况分析
加工线材为3条一起的排线，一卷线约为50m;加工后每条线总长度200mm，两头加工;分线长度为60mm+12mm（半剥线长度）=72mm、50mm+12mm（半剥线长度）=62mm，长度差为10mm，两根线长，一根线短;半剥线长度为12mm;。需要的加工路线是：裁线（控长200mm） 分线 （用刀片） 裁线（短线） 剥线（剥线机），一共4道工序4人。如果能把以上4道工序整合到一臺设备，一人操作完成，问题就解决了，也考虑过购买市场上的电脑自动裁线分线机，但是价格较贵，需要专业人员调试，后期维护成本较高。
根据加工情况分析，如果把现有人工操作的四道工序整合为一台设备一次完成，问题就解决了。由于都是以剪切加工为主，所以从级进冲裁模具结构原理考虑设计。
（二）分析结果
综上所述，采用级进模具工作原理进行设计。 如果要达到半剥线的效果，可以在水平方向增加一个装置来拉动完成。采用了气缸来提供动力。
二、动力计算依据：
本例所加工的线材外皮为聚氯乙烯PVC材料，PVC材料的加工特性与铝的加工特性较为相似，铝材的抗剪强度为80τ，线材外径为3mm，外皮厚度单边为0.5mm。对落料力力进行了大约的估算，F落=KLtτ=1.3*4.7*0.5*80=255N。
考虑到裁线、分线及剥线两三道工序同时进行，因此冲裁气缸选用MODEL SC63*100的标准气缸。
水平拉动气缸的力相对较小，只需将剥好的线头拉动一个约12mm的距离，所以套用卸料力来估算，F卸= 255N*0.035=8.925N。
采用MODEL SC30*40的标准气缸，上述气缸的选用原则是大于理论估算的力。
三、设备制作及选材
（一）本例动作路线：
电源通电脚踏开关开启、电磁阀1通电冲裁气缸动作电磁阀2通电分离气缸动作、同时计数器计数电磁阀断电，气缸复位。
（二）气缸的选用：
根据前面所计算结果，下压气缸选用MODEL SC63*100的标准气缸;拉动气缸选用MODEL SC30*40的标准气缸，
（三）电器元件选用
电控元件可以用按钮、交流接触器、时间继电器、计数器等组成;也可以用PLC控制，本项目用的是PLC控制。
（四）工作部分零件选材：
剥线刀片，材料、分线刀片、裁线刀片均采用W6Mo5Cr4V2（M2）材料，用线切割、钳工修磨加工。
四、设备装配及调试
（一）本例装配
（1）准备工作、模架安装、刀片安装
（2）调整：将上下模用等高垫铁垫起，高度以上下模刀片重合2～3mm为宜，用塞尺对上下刀片间隙进行检测，用厚度等于间隙值紫铜皮，对刀片进行间隙调整，调整好后拧紧螺栓。
（二）总装配
1）上下模座经导柱导套配合安装，保证滑动无卡滞现象;
2）机身安装冲压气缸、气嘴;
3）将安装好的模具总成装入机身，与冲压气缸经模柄连接装配，拨动应运行灵活，无卡滞;
4）安装拉动气缸、气嘴;与下模连接，拨动应运行灵活，无卡滞;
5）安装集成板、安装电磁阀、气管（图5-2）。
6）安装电控箱、机架。
7）安装可编程控制器、时间继电器、计数器及脚踏开关等;
（三）调试
1）接上电源;合上电源按钮、空压机工作、踩下脚踏开关、冲压气缸工作、拉动气缸工作，计数器计数、动作结束;
2）用3排线进行试冲。
a）出现裁线不到位的话对刀片进行调试，反复用薄铜片垫于刀片根部，再试冲，直到裁线到位为止;
b）如果剥线太多，造成线芯部分剥离，可将刀片背部（即刀片基准部分）进行修磨，尺寸视情况而定;如果剥线不到位的话可在刀片根部垫上铜片来调整。
c）如果裁线长度达不到尺寸要求可以通过T形槽来调整。反复试冲、调试合格为止。
五、结论
本项目以气缸1为驱动元件，驱动主分线机构下行完成分线和裁线;以气缸2为驱动元件，拉动下模完成剥线和控长，动作协调一致，一次完成裁线分线和长度的控制，并配以计数器进行记数，用PLC控制（也可以用单片机控制）;结构简单实用，运行稳定，效率高，节能环保，有效解决了一些线材企业人工裁线分线的生产问题。
改进前：裁线（两长一短）1人8小时400条，分线（规定长度）1人8小时440条，剥线（中间绿色线）1人8小时 1人390条，剥线（线头半剥）1人 8小时420条，成品率86%
改进后：裁线（两长一短）、分线（规定长度）、剥线（中间绿色线）、剥线（线头半剥）只需1人8小时1200条，成品率99.5%
【参考文献】
[1]朱江峰 童林军 张勇明主编《冲压模具设计与制造》[M] 北京：北京理工大学出版社 2009年出版 P56 P77～P82
[2]易建 李晓钟主编《液压传动与气动技术》[M] 天津 南开大学出版社 2013年出版 P176～P182