专利名称：具有剪切装置的成形机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有剪切装置的成形机，如其在独立权利要求1的前序部分中所阐明的。
在具有一个或多个成形工位的成形机中，第一成形工位常常被用来成形从一棒料上切下的一段棒料。棒料的剪切通常在一单独的剪切工位借助于一固定的棒料刀和一相对其可移动的剪刀来实现，可移动的剪刀由一剪切滑块使之来回移动。为了构成棒料刀和剪刀已知有各种可能性。
在冷成形机中例如将封闭的圆形刀用作棒料刀和剪刀。将待剪切的棒料推入棒料刀和剪刀的开口中，然后剪刀快速垂直于棒料移动，借此切下一段棒料。两个封闭的圆形刀的缺点在于，待剪切的棒料的推入带有摩擦。此外无疑其在热成形机中是不能采用的，因为在那里应该防止从棒料上的不必要的散热和应该不妨碍存在的轧屑的排走。
在热成形机中棒料刀和剪刀通常设计成半刀，即作为剪刀，其仅仅沿棒料圆周的一部分贴紧棒料，其中待剪切的棒料在剪切时保持在半刀与夹紧块之间。剪切以后夹紧块被移开以便向前推动并脱开棒料。为了使棒料定心，设置一独立的较刚性的定心装置。不利的是，如果为了优化第一成形工步送来的棒料段必须相对于第一成形工位的中心加以校正，因此为了不可避免地重新确定剪刀和棒料刀的中心线必须重新调整许多部件，即剪刀、棒料刀、夹紧块和定心装置。
独立于一成形机，由US-A-5 062 336已知一种用于剪切棒料的剪切装置，其中固定的刀和相对其可移动的剪刀分别由两个半刀构成。
同样独立于一成形机在US-A-4 152 959中公开了一种用于剪切棒料的剪切装置，其中固定刀由两个可相互张开的半刀构成，而相对其可移动的剪刀设计成封闭的圆形刀。但两个半刀的相互张开是很受限制的，从而妨碍可能存在的轧屑的排走。
在US-A-5 690 010中公开了一种成形机的剪切装置，其具有一开口的圆形刀和一与该开口的圆形刀配合操作的并相对其可移动的剪刀，其中该开口的圆形刀由一设计成半刀的固定棒料刀和一相对其可移动的夹紧件构成，而该可移动的剪刀设计成封闭的圆形刀。该夹紧件可在一夹紧待剪切的棒料的位置与一未夹紧待剪切的棒料的位置之间移动，但其没有考虑使其可完全脱离棒料，从而妨碍可能存在的轧屑的排走。
面对至今已知的上述剪切装置的缺点，本发明在于以下目的。提供一种开头所述型式的具有剪切装置的成形机，其中使剪切装置能够没有不必要的摩擦地推入待剪切的棒料，排走可能存在的轧屑以及以简单的方式调整剪刀和棒料刀的中心。
这个目的通过本发明的装置来达到，如其在独立的权利要求1中所阐明的。优选的实施变型方案由其他从属的权利要求得出。
本发明的本质在于，在一具有剪切装置的成形机中，其剪切装置具有一开口的圆形刀和一与该开口的圆形刀配合操作的并相对其可移动的剪刀，其中该开口的圆形刀由一设计成半刀的固定棒料刀和一相对其可移动的定心与夹紧件构成，而该可移动的剪刀设计成封闭的圆形刀，定心与夹紧件可在一定心位置、一脱开位置和一夹紧位置之间受控制地移动，其中在定心位置其在操作中定心一尚未夹紧的待剪切的棒料，在脱开位置其完全从待剪切的棒料上移开，而在夹紧位置其夹紧待剪切的棒料。
待剪切的棒料的定心按照本发明通过定心与夹紧件在定心位置与棒料刀一起完成。在剪切过程中待剪切的棒料在棒料刀和定心与夹紧件之间保持在夹紧位置和剪刀中。剪切以后定心与夹紧件离开棒料刀而移至脱开位置，从而可以将棒料没有不必要的摩擦地再次向前推动。此外，定心与夹紧件从棒料上的远离使得在热成形机中能够排走轧屑并防止从棒料上可避免的排热。棒料的定心和夹紧均借助于定心与夹紧件来完成，从而可以排除一附加的定心装置。为了调整剪刀和棒料刀的中心，只须精确地确定封闭的圆形刀形式的剪刀和由棒料刀的定心与夹紧件构成的开口的圆形刀之位置。
以下参照附图借助于一个实施例更详细地描述按照本发明的具有一剪切装置的成形机。
其中
图1为设置在成形机上的剪切装置的上面的主要部之局部剖视图；图2为具有图1的剪切装置的成形机的局部剖视的侧视图，其中可看到的剪刀和剪切滑块；图3为剪刀的装置的详图；图4为具有图1的剪切装置的成形机的局部剖视的侧视图，其中可看到棒料刀、定心与夹紧件和定心与夹紧滑块；以及图5为棒料刀和定心与夹紧件的装置的详图。
图1所示具有剪切装置的成形机包括一机体5，其上通过一压板53安装一铁砧51。指示出第一成形工位9。在铁砧51的前面设置一剪切与装料座6，其可以按不同的方式可拆式固定到铁砧51或机体5上，例如借助于螺钉或液压的拉或压紧元件。剪切与装料座6具有一呈半圆柱形半刀的棒料刀2，其安装到一棒料刀支座21上。在棒料刀2与棒料刀支座21之间设有一调整楔22，其用于纵向移动棒料刀2以便调整棒料刀2与一位于其前面的剪刀1之间的剪切间隙。在棒料刀支座21中设有一装料销61，其借助于一紧靠在一穿孔螺母62上的压簧63被压到装料控制杆8。为了输送待剪切的棒料，沿纵同方向在棒料刀2的后面延伸一引导管7，通过该引导管可以将棒料向前推入棒料刀2和剪刀1中，而且最远可推到其碰到一棒料挡块52为止，该棒料挡块固定在机体5上。
剪刀1设计成封闭的圆形刀，其安装在一剪刀支架11中，支架11可拆式固定到一刀头113上。剪刀1、剪刀支架11和刀头113均是一刀头座110的一部分，刀头座110借助于一固定螺钉122可拆式固定到一可移动的剪切滑块12上，借助该滑块12使剪刀1来回移动，而且从在棒料刀2的前面的一个位置移至在装料销61的前面的一个位置并再返回。为了进一步在下面说明剪切滑块12的传动，在其上设置一具有剪切传动杆穿孔121的滑块轴承123。
在剪切过程中待剪切棒料一方面保持在剪刀1中，而另一方面在棒料刀2与在其对面的定心与夹紧件3之间保持在夹紧位置。定心与夹紧件3贴紧到一定心与夹紧件压板314上，后者安装到定心与夹紧滑块31的定心与夹紧滑块头313上。为了进一步在下面说明定心与夹紧滑块31的传动，在其上设置一控制杆穿孔311。在定心与夹紧滑块31的远离定心与夹紧滑块头313的一端固定一行程限制板32，其工作方式同样进一步在下面说明。
剪切滑块12和定心与夹紧滑块31以及它们所属的传动安装在固定于机体5的箱体4中，其中剪切滑块12可移动地支承于箱体壁中的轴承套43、44中而定心与夹紧滑块31可移动地支承于箱体壁中的轴承套41、42中。
为了从待剪切的棒料上切下一段棒料，将定心与夹紧件3在推入开始时首先短时地向着待剪切的棒料导致定心位置，以便定心尚未夹紧的棒料。然后，可以最好地将棒料导入封闭的剪刀1中。接着在待剪切的棒料进一步推入剪刀1的开口中时将定心与夹紧件3从待剪切的棒料上移至脱开位置，即被脱开，以便防止棒料的不必要的摩擦和不利的热损失并且有助于排走可能存在的轧屑。如果棒料推进到要求的尺寸，则将定心与夹紧块3压到待剪切的棒料上而进入夹紧位置，以便在实际剪切过程中夹紧棒料。剪切通过剪刀1从在棒料刀2的前面的一个位置快速移到在装料销61的前面的一个位置来完成。切下的一段棒料最后由借助于装料控制杆8向前推动的装料销61从剪刀1中推入横向输送夹钳90中并由其输送到第一成形工位9。在图1中横向输送夹钳90位于第一成形工位9处。定心与夹紧件3在切下一段棒料以后被从待剪切的棒料上移开，而剪刀1再度回到在棒料刀2的前面的位置。
以下规定适合于全部的进一步描述，即如果在一图中包含为了图解说明目的之标记，但在直接相关的描述文本中未作说明，则参照它们在前面的图描述中的说明。图2由图中可以看出，剪切滑块12的传动通过一剪切传动杆13来实现，其插入滑块轴承123的剪切传动杆穿孔121中并在其中由一紧密贴紧的滑块131包围，该滑块131可在滑块轴承123中转动。剪切传动杆13通过一具有预定断裂点191的过载保护装置19与一双滚子杆14固定地相连接，其中剪切传动杆13和双滚子杆14可绕一共同的转动轴线132转动。在双滚子杆14上一方面安装一可绕转动轴线151转动的剪切滚子15而另一方面安装一可绕转动轴线161转动的反向滚子16。剪切滚子15贴紧到一在此只示意的剪切曲线轮廓17上，而反向滚子16贴紧到一在此只示意的反向曲线轮廓18上，其中该两曲线轮廓借助于一控制轴170可转动。通过剪切曲线轮廓17和反向曲线轮廓18的适当的结构设计可以达到要求的剪切滑块12和从而剪刀1的来回移动。
如果待剪切的棒料的阻力过大，则过载保护装置19在预定断裂点191处断开并且剪切传动杆13与双滚子杆14脱开。
此外，其中在第一成形工位9的前面示出一横向输送夹钳90，借助于该夹钳90将从剪刀1中推出的切下的棒料段输送到第一成形工位9。图3支承剪刀1的剪刀支架11并从而剪刀1本身可以借助于在刀头座110的刀头113中的各一个配合板116或114和另外各一个调整板117或115沿x和y的方向精确地定位。配合板114、116被固定地安装到刀头113上并且以后不再卸下，而调整板115、117以一确定的厚度可更换地固定到剪刀支架11上或配合板114、116上。剪刀支架11与调整板115、117一起借助于调整螺钉118、119被压到配合板114、116上并这样固定到刀头113上。然后剪刀支架11通过两个固定板111借助于固定螺钉112与刀头113稳固地相连接，从而在剪切产生高的力时不会导致剪刀支架11的松脱。
为了利用调整板115、117沿x和y的方向达到可重复的位置，必须在机器组装开始时使用具有确定的厚度±0的基准调整板115、117并且按照输料轴线的基准中心确定配合板114、116的厚度。为了校准要求的剪刀1的x和y位置必须易于以相应厚度的调整板115、117代替基准调整板115、117中的一个或两个，其可以从一套具有例如以±1/10、1/2或1mm分档的不同厚度的调整板中取用。图4定心与夹紧滑块31借助于一设置在夹紧弹簧壳体341中的夹紧弹簧34向棒料刀2一边预压，其中夹紧弹簧34紧靠到定心与夹紧滑块31的一环形肩部312上。如果棒料没有处于定心与夹紧件3和棒料刀2之间，则一借助于固定螺钉322安装到定心与夹紧滑块31的行程限制板32限制定心与夹紧滑块31向棒料刀2方向的移动，这是以其碰到箱体4上的一环形行程限制挡板324的方式实现的。以这种方式防止了定心与夹紧件3和棒料刀2间的接触。
定心与夹紧滑块31的传动通过一控制杆36的伸入控制杆穿孔311中的控制臂361来实现，控制臂361可绕转动轴线363转动。一控制滚子37在控制杆36的一滚子臂362上可绕转动轴线371转动。控制滚子37贴紧到一控制曲线轮廓38上，后者借助于一控制轴381可转动。
控制臂361的运动通过一铰链销35传给一压簧壳体331，其通过一中间件323压到一设置在行程限制板32中的调整螺钉321上。一设置在压簧壳体331中的、支承在中间体323上的压簧33以及夹紧弹簧37对控制杆36施加一转矩，从而控制滚子37被始终压到控制曲线轮廓38上。因此控制曲线轮廓38经由控制滚子37、控制杆36、铰链销35、压簧壳体331、中间件323、调整螺钉321和行程限制板32沿相反于夹紧弹簧34的方向作用到定心与夹紧滑块31上。通过控制曲线轮廓33的适当的结构设计可以达到要求的定心与夹紧滑块31和从而定心与夹紧件3的来回移动。
借助于调整螺钉321可以将定心与夹紧件3与棒料刀2的间距调整成使定心与夹紧件3和棒料刀2一起限定一圆柱形的开口。这样的调整经常可能是必要的，因为，如下所述，棒料刀2的位置在x方向是变化的。图5由图中可看出，定心与夹紧件3借助于一固定螺钉391安装到一定心与夹紧件支座39上。定心与夹紧件支座39通过一铰链销392与棒料刀支座21可转动地相连接，在棒料刀支座21上安装棒料刀2。借助于一扭簧393，将定心与夹紧件支座39相对于棒料刀支座21这样预压，即使定心与夹紧件3离开棒料刀2压到安装在定心与夹紧滑块31上的定心与夹紧件压板314上，其中扭簧393紧靠在定心与夹紧件支座39上的一个弹簧支承面394上和紧靠在棒料刀支座21上的一个弹簧支承面23上。固此可以通过力锁合导入定心与夹紧件3的脱开移动和定心与夹紧移动。
可拆卸的剪切与装料座6和棒料刀支座21一起在x和y的方向可借助于各一个配合板64或66以及另外各一个调整板65或67精确地定位到铁砧51上。配合板64、66固定地安装到铁砧51上并且以后不再卸下，而调整板65、67以一确定的厚度可更换地固定到棒料刀支座21或配合板64、66上。
为了利用调整板66、67沿x和y的方向达到可重复的位置，必须在机器组装开始时使用具有确定的厚度±0的基准调整板65、67并且按照输料轴线的基准中心确定配合板64、66的厚度。为了校准要求的棒料刀2的x和y位置必须易于以相应厚度的调整板65、67代替基准调整板65、67中的一个或两个，其可以从一套具有例如以±1/10、1/2或1mm分档的不同厚度的调整板中取用。
为了便于将剪切与装料座6插入铁砧51或配合板64、66和定心与夹紧件压板314之间，在定心与夹紧件支座39的凸出部395安装一调整螺钉396以便限制定心与夹紧件支座39和棒料刀支座21之间的开孔角度，该调整螺钉可借助于固定螺母397锁定。
对于上述的具有剪切装置的成形机可以实现进一步的结构上的变型方案。以下还要强调说明几点—代替将配合板114、116安装到刀头113上和将调整板115、117安装到剪刀支架11或配合板114、116上，也可以将配合板114、116固定到剪刀支架11上而将调整板115、117固定到刀头113或配合板114、116上。
—代替将配合板64、66安装到铁砧51上和将调整板65、67安装到棒料刀支座21或配合板64、66上，也可以将配合板64、66固定到棒料刀支座21上而将调整板65、67固定到铁砧51或配合板64、66上。
—剪切与装料座6也可以通过沿x和y的方向设置的配合板64、66和调整板65、67以不同的方式可拆式固定到一L型箱式支座上。该箱式支座和剪切与装料座6一起同样可以以不同的方式可拆式固定到铁砧51或机体5上，例如借助于螺钉或液压的拉或压紧元件。
—定心与夹紧件压板314和定心与夹紧件3之间的连接也可以形锁合地构成。由此不再需要定心与夹紧件支座3相对于棒料刀支座21的预压。
—代替借助于调整螺钉321调整定心与夹紧件3和棒料刀2之间的间距，这也可以由一电机驱动的丝杠来实现。
—刀头座110不借助于固定螺钉122也可以以另一种方式可拆式固定到剪切滑块12上，例如借助于液压的拉或压紧元件。
权利要求
1.具有剪切装置的成形机，具有一开口的圆形刀和一与该开口的圆形刀配合操作的并相对其可移动的剪刀(1)其中该开口的圆形刀由一设计成半刀的固定棒料刀(2)和一相对其可移动的定心与夹紧件(3)构成，而该可移动的剪刀(1)设计成封闭的圆形刀，其特征在于，定心与夹紧件(3)可在一定心位置、一脱开位置和一夹紧位置之间受控制地移动，其中在定心位置其在操作中定心一尚未夹紧的待剪切的棒料，在脱开位置其完全从待剪切的棒料上移开，而在夹紧位置其夹紧待剪切的棒料。
2.按照权利要求1所述的成形机，其特征在于，剪刀(1)安装在一剪刀支架(11)中，其可以借助于每个方向各一个配合板(114、1166)和优选外加每个方向各一个调整板(115、117)相对于一待剪切的棒料的一要求的位置沿垂直于待剪切的棒料的两个方向精确地定位。
3.按照权利要求2所述的成形机，其特征在于，剪刀支架(11)可拆式固定到一刀头(113)上，所述刀头安装在一可移动的剪切滑块(12)上。
4.按照权利要求3所述的成形机，其特征在于，剪刀(1)、剪刀支架(11)和刀头(113)均是可拆卸的刀头座(110)的一部分。
5.按照权利要求1至4之一项所述的成形机，其特征在于，定心与夹紧件(3)可以借助于定心与夹紧滑块(31)移动，其优选由一控制曲线轮廓(38)控制，控制曲线轮廓(38)这样形成，即，使定心与夹紧件(3)在推入开始时首先短时地向着待剪切的棒料导致定心位置，以便定心尚未夹紧的棒料，接着在待剪切的棒料进一步推入剪刀(1)的开口中的过程中将其从待剪切的棒料上移至脱开位置，然后将其完全引导到待剪切的棒料上而进入夹紧位置，以便在实际剪切过程中夹紧棒料，并且最后将其再从待剪切的棒料上移开。
6.按照权利要求1至5之一项所述的成形机，其特征在于，定心与夹紧件(3)安装到一定心与夹紧件支座(39)上，其与一棒料刀支座(21)可移动地优选可转动地相连接，棒料刀(2)安装到棒料刀支座(21)上。
7.按照权利要求6所述的成形机，其特征在于，定心与夹紧件支座(39)预压成使定心与夹紧件(3)离开棒料刀(2)而压到一设置在定心与夹紧滑块(31)上的定心与夹紧件压板(314)上。
8.按照权利要求1至7之一项所述的成形机，其特征在于，由棒料刀(2)和定心与夹紧件(3)构成的开口的圆形刀可以借助于每个方向各一个配合板(64、66)和优选外加每个方向各一个调整板(65、67)，相对于一待剪切的棒料的一要求的位置沿垂直于待剪切的棒料的两个方向精确地定位。
9.按照权利要求1至8之一项所述的成形机，其特征在于，棒料刀(2)、定心与夹紧件(3)、必要时定心与夹紧件支座(39)以及棒料刀支座(21)设置在一可拆卸的剪切与装料座(6)中。
10.按照权利要求1至9之一项所述的成形机，其特征在于，其为一热成形机。
全文摘要
本发明涉及一种具有剪切装置的成形机,包括一固定的棒料刀(2)和一与该固定的棒料刀(2)配合操作的并相对其可移动的剪刀(1)。剪刀(1)设计成封闭的圆形刀。棒料刀(2)设计成半刀并与一定心与夹紧件(3)配合操作,该定心与夹紧件(3)相对于该棒料刀(2)是可移动的,以共同构成一开口的圆形刀。该定心与夹紧件可在一定心位置、一脱开位置和一夹紧位置之间受控制地移动,其中在定心位置其在操作中定心一尚未夹紧的待剪切的棒料,在脱开位置其完全从待剪切的棒料上移开,而在夹紧位置其夹紧该棒料。
文档编号B21K27/06GK1378488SQ00814162
公开日2002年11月6日 申请日期2000年9月22日 优先权日1999年10月15日
发明者赫尔曼·赞泽尔 申请人:哈特伯金属成型机股份公司