Análisis en profundidad de la tecnología de patentes de Mingxu Machinery: diseño anti-rotación de acoplamiento rígido flexible para el accesorio de posicionamiento paralelo de componentes de cobre (patente no.: ZL 2024 2 1169226.x)

Antecedentes técnicos y puntos de dolor de la industria

En el mecanizado de precisión de los componentes de cobre tubular (como los cuerpos de las válvulas hidráulicas y los accesorios del intercambiador de calor), los accesorios de sujeción de doble cara tradicionales presentan dos problemas centrales:

• Pérdida del control de la libertad circunferencial: cuando se sujeta únicamente por la pared exterior, el coeficiente de fricción entre el componente de cobre y la superficie de contacto del accesorio es insuficiente ( μ≤ 0.15), lo que lleva a una desviación circunferencial de 0.5 ° -2 ° Bajo perturbaciones de la fuerza de corte (Fuente de datos: Int. J. Mach. Herramientas Fabrican. 2022, 181, 103945);

• Proceso de sujeción ineficiente: el ajuste manual de la fuerza de sujeción toma> 30 segundos por pieza, y la precisión de posicionamiento de repetición es> ± 0.1 mm (probado de acuerdo con el estándar ISO 230-2).

Análisis de innovación de tecnología central

I. Sistema de posicionamiento de restricción tridimensional

1.1 Estructura de sujeción combinada axial-radial

Módulo de soporte inferior:

• El marco móvil (1) está equipado con placas de soporte arqueadas simétricamente dispuestas (3) dentro de sus surcos, con un radio de curvatura R que coincide con el diámetro exterior del componente de cobre tubular (2) (tolerancia ± 0.05 mm), proporcionando fuerza de soporte normal a través del contacto superficial.

• El análisis de elementos finitos muestra que este diseño reduce el estrés de contacto máximo a 58MPa (en comparación con 112MPa para una estructura de bloque V), evitando la deformación de componentes de cobre de paredes delgadas.

Análisis de innovación de tecnología central

I. Sistema de posicionamiento de restricción tridimensional

1.1 Estructura de sujeción combinada axial-radial

Módulo de soporte inferior:

• El marco móvil (1) está equipado con placas de soporte arqueadas simétricamente dispuestas (3) dentro de sus surcos, con un radio de curvatura R que coincide con el diámetro exterior del componente de cobre tubular (2) (tolerancia ± 0.05 mm), proporcionando fuerza de soporte normal a través del contacto superficial.

• El análisis de elementos finitos muestra que este diseño reduce el estrés de contacto máximo a 58MPa (en comparación con 112MPa para una estructura de bloque V), evitando la deformación de componentes de cobre de paredes delgadas.

Verificación mecánica:

• Cuando el par de corte t = 15n · m, el desplazamiento angular máximo θ del componente de cobre es 0.03 ° (Los accesorios tradicionales tienen θ = 1.2 ° ).

• Cuando la fuerza de precarga de Bolt f ≥ 800n, la rigidez torsional del sistema alcanza 1.2 × 10 ⁴ norte · m/rad (un aumento de 8 veces).

II. Diseño de optimización de interacción humana-máquina

2.1 Mecanismo de sujeción rápido

• La función de control dual (14) 45 ° Texturas anti-deslizamiento escalonadas, con un umbral de torque de operación establecido en 2-3n · M (Cumple con el estándar EN 1005-3 Ergonomics).

• Tiempo de sujeción único medido ≤ 8 segundos (estructuras tradicionales> 30 segundos), adecuado para los requisitos de tiempo de ciclo de la línea de producción.

2.2 Módulo de ajuste adaptativo

• El marco móvil (1) y la placa fija (15) logran ± Compensación lineal de 10 mm a través de componentes de guía deslizante (16), acomodando un rango de diámetro de la tubería de φ 20- φ 50 mm.

• Las proyecciones de restricción (18) están equipadas con una capa de tampón de poliuretano, capaz de absorber 5-8J de energía bajo cargas de impacto (probadas de acuerdo con el estándar ASTM D256).

Tabla de comparación de parámetros técnicos

Verificación típica del escenario de mecanizado

Caso 1: fresado de cuerpos de válvulas hidráulicas

• Bajo una fuerza de corte de F = 2000n, el error de precisión posicional de los agujeros mecanizados es ≤ 0.02 mm (los accesorios tradicionales tienen un error de 0.12 mm).

• Después del procesamiento continuo de 500 piezas, el desgaste de la placa de presión de posicionamiento (5) es <5 μ M (prueba de desgaste estándar DIN 50320).

Caso 2: Formación final de tubos de intercambiador de calor

• El control de ovalidad de los tubos de cobre es ≤ 0.05 mm (el requisito de la industria es ≤ 0.1 mm).

• El CPK de precisión de posicionamiento de repetición de sujeción es ≥ 2.0 (Análisis de capacidad de proceso Six Sigma).

Esta patente redefine el paradigma de diseño para los accesorios de posicionamiento de componentes tubulares a través de tres rutas técnicas: topología de restricción acoplada rígida flexible, control de circuito cerrado de fuerza bidireccional y optimización de interacción humana-máquina. Según el análisis de mapeo de patentes de innovación de Derwent, esta estructura mejora el indicador de eficiencia de restricción de torque (TRE) en un 82% en comparación con soluciones similares, colocándola en una posición de liderazgo en el subcampo de la tecnología.

Si desea obtener más información, comuníquese con Maquinaria mingxu Para obtener el informe completo de la patente: [email protected].