专利名称：错位模式刀片型钢剪切机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种型材切断加工装置，具体涉及一种利用模式刀片的错位剪切中大型异型断面型材的错位模式刀片型钢剪切机。
背景技术：
根据剪切机刀片形状、配置以及剪切方式等特点，剪切机分为平行刀片剪切机、斜刀片剪切机、圆盘式剪切机和飞剪机，主要分别用于横向或纵向剪切矩形钢坯、钢板、成束的小型型材。对于中大型异型断面型材(如槽钢、H型钢、工字钢等)，由于其断面形状的复杂，其切头、切尾、剪切定尺，目前下料切断主要是采用锯切的方式。
用锯切机进行异型断面型材切断，不管是热锯、冷锯还是飞锯，有以下不足之处1)锯切时噪音大，噪音会达到110分贝以上，采用各种方法降噪，都不能达到环保要求，对生产企业来说是一个无法从根本上解决的问题；2)锯切耗材大，以厚度为10mm的锯片锯切6m定尺钢材为例，锯切耗材达到0.166％，一个年生产60万吨钢材的车间因为锯切将耗去996吨，年损失数百万元；3)锯切型材断面质量和定尺精度明显比剪切差；4)锯片耗量大，锯切成本也是生产成本中不可忽视的因素之一。
剪切工艺显然优于锯切工艺，本实用新型专利提供一种错位模式刀片型钢剪切机，替代锯切工艺，用于中大规格异型断面型材的分断加工。
发明内容
为了使异型断面型材在剪切后其断面形状不变，本实用新型在于提供一种先用两对模式刀片分别合模抱紧型材，然后运动合模刀片相对于固定合模刀片发生摆动实现型材断面错位完成剪切的剪切机。
错位模式刀片型钢剪切机主要由固定机架、摆动机架、凸轮机构组成。附图1、图2所示，摆动机架一端铰接在支座上，另一端通过止口凸轮卡在凸轮上，固定机架与摆动机架平行布置，间距满足刀片间隙0.1mm。剪切机机架中固定机架和摆动机架内的模式刀片分别由上下刀片组成，上下刀片合模的型腔与所剪切的型材断面形状一致，而且固定机架和摆动机架内的模式刀片合模时两个刀片模腔是对上的。固定机架和摆动机架窗口内侧开有用于刀架移动的滑槽，刀架与驱动液压缸通过铰链连接。
图3所示的固定机架窗口中主要安装有一对上下刀片、一对刀架、一个液压缸。图4所示的摆动机架窗口中主要安装有一对刀片、一对刀架、两个液压缸。所有刀片通过燕尾槽插装在刀架内，用螺钉和压板紧固。固定机架内的上刀架是固定在固定机架上的。固定机架和摆动机架窗口的两侧开有滑槽。固定机架内的下刀架、摆动机架内的上下刀架由各自液压缸分别驱动沿各自机架上的滑槽移动，实现模式刀片的合模和开模。
具体剪切过程是，由液压缸驱动刀架打开刀片模口，型材经导卫引导穿进剪机到指定位置，三个液压缸使固定机架中的模式刀片和摆动机架中的模式刀片合模，抱紧型材，驱动凸轮旋转使摆动机架摆动，此时固定机架内的合模刀片不动，即可实现型材断面错位剪切。剪切时所有被剪型材被剪一边均有模式刀片接触，而每一被剪边的背面均有固定模式刀片支撑，从而保证了错位剪切后剪切断面形状不变。剪切采用上切式，省去了由于配合刀片运动所需的型材支撑台的升降。固定刀片和摆动刀片相对运动较小，刀片间隙可以安装调试到0.1mm，剪切时刀片不会相碰，可以保证剪切断面的质量。由于剪切机是固定剪，所以定尺取决于型材纵向运动和定位。
异型钢材断面形状复杂，但其断面面积之和不大，采用常用的机械、液压、电气等设备，其能力能够达到冷剪的要求。根据型材规格大小、同时剪切的根数，计算出剪切力，据此设计剪切机构件和零件，满足零件强度和刚度要求。
剪切方式采用型材断面斜向错位法，剪切行程短。型材进入剪机刀片模腔后，从开始剪切到剪切机各运动部件复位，整个周期在5秒以内。规格小些的型材，轧制速度快，可以多根同时剪切，能满足生产线生产效率的工艺要求。
刀片是通过燕尾槽插到刀架内并由螺钉固定的，可以实现模式刀片的快速更换，以适应不同型号不同规格的型材。
本实用新型的有益效果是采用错位模式刀片型钢剪切机能实现各种型钢的剪切，替代型钢锯切将提高型材断面质量，利于钢材销售；彻底解决锯切噪音问题，剪切时基本无噪音；明显减少型材切断耗材，提高成品率，给企业带来显著的经济效益和社会效益。
图1是错位模式刀片型钢剪切机主视图；图2是错位模式刀片型钢剪切机俯视图(即图1的俯视图)；图3是固定机架装配示意图(图2中A-A向)；图4是摆动机架装配示意图(图2中B-B向)。
图中1-固定机架 2-刀片机构 3-摆动机架 4-凸轮 5-凸轮支座 6-摆动机架支座7-主动轴 8-滚轮轴 9-止口滚轮 10-型材 11-上刀片 12-下刀片 13-固定刀架14-紧定螺钉 15-移动刀架 16-液压缸 17、24-液压缸 18-上刀片 19-上移动刀架20-紧定螺钉 21-压板 22-下刀片 23-下移动刀架具体实施方式
图1至图4是错位模式刀片型钢剪切机剪切两根工字钢的应用实例。
图4中，摆动机架中模式上刀片(18)通过燕尾槽从机架(3)的非剪切侧插进刀架(19)，用压板(21)进行纵向固定，并用螺钉(20)紧固。同法安装固定机架(1)中的上下刀片(11)、(12)和摆动机架中的下刀片(22)，剪切不同型号规格时，可以实现快速更换相应的模式刀片。固定机架和摆动机架中刀片之间的相对错动很小，刀片间隙可以通过压板(21)内增加垫片调整到0.1mm，也不会发生刀片剪切运动时相碰，能保证较好的剪切断面质量。某种型号剪切机的剪切规格范围是与轧制线型材规格相一致的，只不过根据规格大小同时剪切的根数有所不同，以适应轧制生产效率。
图3、图4中三个液压缸使刀片模处于开口状态、凸轮处于低位时，型材经过导卫(图中未画出)顺利地穿过剪机刀片模腔后，三液压缸同时伸出，图3中刀架(15)、图4中刀架(19)、(23)带着刀片分别沿固定机架和摆动机架中的滑槽移动，而此时刀片(11)和刀架(13)是固定不动的，型材被抱紧。电机传动系统驱动凸轮旋转，整个摆动机架摆动(约1.5度)，此时固定机架内的合模刀片固定不动，两对合模刀片的错位使剪切位置型材断面实现完全错位，从而完成了剪切。剪切时间很短，利用传动系统中动能的释放就实现了剪切。剪切完成后，凸轮复位(低位)，三液压缸也复位，等待下一次剪切周期的开始。凸轮的启动、恒速、剪切、制动、复位启制动由电控传动系统实现。
权利要求1.一种错位模式刀片型钢剪切机，该装置主要包括剪切机机架、固定刀片及其刀架、移动刀片及其刀架、刀架移动驱动装置，其特征是剪切机机架中固定机架和摆动机架内的模式刀片分别由上下刀片组成，上下刀片合模的型腔与所剪切的型材断面形状一致，固定机架和摆动机架窗口内侧开有用于刀架移动的滑槽，刀架与驱动液压缸通过铰链连接，摆动机架一端铰接在支座上，另一端通过止口凸轮卡在凸轮上。
2.根据权利要求1所述的错位模式刀片型钢剪切机，其特征是固定机架和摆动机架内的上下模式刀片通过其上的燕尾插进各自刀架的燕尾槽内，再用压板和螺钉紧固。
3.根据权利要求1所述的错位模式刀片型钢剪切机，其特征是固定机架与摆动机架平行布置，两机架内的模式刀片装上后其间隙为0.1mm，两机架内的刀片模腔在刀片合模时完全对上。
4.根据权利要求1所述的错位模式刀片型钢剪切机，其特征是固定机架内的刀片模腔与摆动机架内的刀片模腔形状一致，所有刀片上的燕尾和刀架上的燕尾槽形状一致。
专利摘要一种能剪切中大型异型断面型材的错位模式刀片型钢剪切机。它主要由固定机架(装有固定模式刀片)、摆动机架(装有摆动模式刀片)及其凸轮机构组成。型材进入剪切机后，通过液压缸带动刀架移动，使固定机架内的模式刀片和摆动机架内的模式刀片合模，抱紧型材，凸轮机构驱动摆动机架摆动实现合模刀片错位完成异型断面型材的剪切。根据产品规格和型号能快速更换相应的模式刀片。该剪切机用于角钢、H型钢、工字钢、槽钢等中大型异型钢材的切断加工，提高了型材断面质量，克服了锯切工艺噪音大、耗材大等缺点。
文档编号B23D17/00GK2706264SQ20042002807
公开日2005年6月29日 申请日期2004年6月18日 优先权日2004年6月18日
发明者王全先 申请人:安徽工业大学