一种用于加工梯形钉的自动滚剪装置及加工方法与流程

本发明属于机械加工设备技术领域，涉及一种滚剪装置，特别是涉及一种用于加工梯形钉的自动滚剪装置及加工方法。

背景技术：

在现代冲压生产中，主要靠冲压机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力。在整个生产过程中依靠工人操作冲压机完成冲压工作，经常出现工人劳动强度大、材料利用率低等现象，为满足冲压品的连续、快速的加工需求，开发能够实现自动化加工的装置已经成为必然的趋势。

现阶段，工程中对梯形钉的需求数量非常巨大，时常出现供不应求的现象。目前，梯形钉的加工主要通过工人操作冲压机床完成工作，且每分钟最多加工六十个左右的梯形钉，完全无法满足实际加工中大批量的生产需求，且经常出现模具损坏而导致停工的现象，进而导致生产成本升高、工人劳动强度大等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的梯形钉生产效率低、工人劳动强度大的问题和缺陷，而提出一种用于加工梯形钉的自动滚剪装置及加工方法。

本发明是通过将钢带料自动上料至滚剪装置中，实现将钢带料进行自动滚剪并快速的加工为成品。

本发明结构简单，自动化程度高，生产效率高、生产成本低。其加工材料利用率可达到98％，加工效率提高数倍，进而达到解放人力、提高企业生产效率以及满足实际需求的目的。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于加工梯形钉的自动滚剪装置，包括工装台1，所述工装台1为高低台阶形结构，低的一端外侧固定连接有一垂直台面，且高于高的一端台面的竖直板，高的一端台面上自右向左隔开固定安装有电动机2和减速器4，所述竖直板对应所述减速器4设有与减速器4同轴线和平行轴线的上下孔，所述上孔中安装有第一传动轴10，所述下孔中安装所述第二传动轴11，所述第一传动轴10的右端通过键安装有第一传动齿轮6，左端通过键安装有具有滚剪功能的上辊筒8，所述第二传动轴11的右端通过键安装有与第一传动齿轮6相啮合的第二传动齿轮7，左端通过键安装有与上辊筒8相匹配接触的下辊筒9，其中，所述电动机2的输出轴通过第一联轴器3与所述减速器4的输入端相连接，所述减速器4的输出端通过第二联轴器5与所述第一传动轴10右端相连接，在对应所述上辊筒8和下辊筒9相接触的圆周面的切线后侧的竖直板上还安装有传送机构12。

进一步，上述所述的传送机构12由固定在竖直板上的3个胶筒和导向槽13组成，其中所述3个胶筒靠近所述上辊筒8和下辊筒9，按上一下二成三角形安置，所述导向槽13安置在所述3个胶筒的后侧。

进一步，上述所述的上辊筒8的圆周面上均等径向安装有若干滚剪刀21，所述下辊筒9的圆周面上径向开设有与所述滚剪刀21相配合且单边设有间隙q的落料通孔22。

进一步，上述所述滚剪刀21的数量为πD/m+n，取整数，其中D为上辊筒8的最大直径，m为被加工件E的上边长，n为被加工件E的下边长。

进一步，上述所述落料通孔22单边设有间隙q为0.3～0.5mm。

进一步，上述所述滚剪刀21为六面体，其中剪材面21-2与背对的安装面21-4为梯形，其余四个面为方形，所述安装面21-4上设有方形的凸块21-3，所述剪材面21-2对应凸块21-3设有带沉孔的螺钉孔21-1。

进一步，上述所述的第一传动齿轮6和第二传动齿轮7的模数相同。

进一步，上述所述上辊筒8的圆周面上还设有若干用于安装滚剪刀21的梯形槽，槽中设有与滚剪刀21相匹配的方孔和螺钉孔。

进一步，上述所述下辊筒9为由辋、辐和毂构成的车轮形结构，所述落料通孔22开没在相邻两辐之间。

本发明的一种用于加工梯形钉的自动滚剪装置的加工方法，将钢带料14放置导向槽13并伸入传送机构12中，通过传送机构12中的胶筒开始传送，电动机2驱动上辊筒8做圆周方向上的逆时针转动，下辊筒9做圆周方向上的顺时针运动，钢带料14传送至上辊筒8和下辊筒9之间的滚剪刀21的剪材面21-3，由滚剪刀21继续带动钢带料14向右运动，直至滚剪刀21剪切钢带料14进入下辊筒9的梯形落料孔22中，周而复始，完成对钢带料14的滚剪和落料。

本发明的优点和有益效果：

本发明的装置具有结构简单，自动化程度高，材料利用率高，生产成本低的优点，同时降低了工人劳动强度，减少了加工过程中的噪声。

附图说明

图1为本发明梯形钉的结构放大示意图；

图2为本发明整个装置的结构放大示意图；

图3为图2中的上辊筒、下辊筒及滚剪刀的结构放大示意图；

图4为图3中的部分上辊筒、下辊筒及滚剪刀的截面放大示意图；

图5为图2中的下辊筒的结构放大示意图；

图6为图5中的下辊筒中落料通孔的结构放大示意图；

图7为图2中的滚剪刀的剪材面的结构放大示意图；

图8为图2中的滚剪刀的安装面的结构放大示意图；

图9为图2中的滚剪装置工作状态结构放大示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附图式的方向。因此，使用方向用语是用于说明及理解本发明，而非用于限制本发明。

本实施例为一种用于滚冲金属带料的自动滚剪装置，且金属带料的厚度范围为2.5～3.5mm，金属带料的材质为45钢的带料。

参照图2所示：为本发明的一种用于加工梯形钉的自动滚剪装置，主要包括工装台1、电动机2、第一联轴器3、减速器4、第二联轴器5、第一传动齿轮6、第二传动齿轮7、上辊筒8、下辊筒9、第一传动轴10、第二传动轴11、传送机构12和导向槽13以及钢带料14，其中所述工装台1为高低台阶形结构，低的一端外侧固定连接有一垂直台面，且高于高的一端台面的竖直板，高的一端台面上自右向左隔开固定安装所述电动机2和减速器4，所述竖直板对应所述减速器4设有与减速器(4)同轴线和平行轴线的上下孔，所述上孔中安装所述第一传动轴10，所述下孔中安装所述第二传动轴11，所述第一传动轴10的右端通过键安装有第一传动齿轮6，左端通过键安装有上辊筒8，所述第二传动轴11的右端通过键安装有与第一传动齿轮6相啮合的第二传动齿轮7，左端通过键安装有与上辊筒8相接触的下辊筒9。其中，所述电动机(2)的输出轴通过第一联轴器(3)与所述减速器(4)的输入端相连接，所述减速器(4)的输出端通过第二联轴器(5)与所述第一传动轴(10)右端相连接，在对应所述上辊筒(8)和下辊筒(9)相接触的圆周面的切线后侧的竖直板上还安装有传送机构(12)。

所述的传送机构(12)由固定在竖直板上的3个胶筒和导向槽(13)组成，其中所述3个胶筒靠近所述上辊筒(8)和下辊筒(9)，按上一下二成三角形安置，所述导向槽(13)安置在所述3个胶筒的后侧。

所述导向槽13的槽宽与钢带料14的宽度相同，所述钢带料14从导向槽14中通过传送机构12从左向右进入上辊筒8和下辊筒9之间。

所述第一传动齿轮6和第二传动齿轮7模数和齿数完全相同，则第一传动齿轮6上的第一传动轴10和第二传动齿轮7上的第二传动轴11转速相同，且上辊筒8和下辊筒9的转速相同，同时传送机构12中胶筒传动钢带料14的速度与上辊筒8和下辊筒9的线速度相同。

参照图3-4所示：所述上辊筒8的圆周面外径与下辊筒9的圆周面外径相同，梯形钉E的上边长为m，下边长为n，高度为h1以及厚度为t，当加工不同型号的梯形钉E时，优选上辊筒8和下辊筒9的外径D的最佳取值为200t至250t。

所述钢带料14的宽度为R，为提高材料利用率，R的最佳取值为1.2t至1.3t。

所述上辊筒8的圆周面上设有若干类似于“梯形”的安装槽，安装槽上的安装面设有与滚剪刀21相匹配的方形孔和螺钉孔，主要用来定位和安装滚剪刀21，且上辊筒8上设置滚剪刀21的数量为πD/m+n，且数量取整。

参照图5-6所示：所述下辊筒9的外圆周面9-1上均等径向设有若干与上辊筒滚剪刀21数量相同的呈“梯形”的落料通孔22，落料通孔22的进料口位于外端圆周面9-1上，且落料通孔22的出料口位于下辊筒9的内圆周面9-2上，加工后的梯形钉E在落料通孔22中依靠自身重力自动落料至下辊筒9中内圆周面9-2的下侧。

所述下辊筒9的落料通孔22的上边长a1、下边长b1，高度c1，当加工不同型号的梯形钉E时，取系数p一般为0.5，公差为s，且上边长a1的最佳取值为m-0.5s，下边长b1的最佳取值为n-0.5s，以及高度c1的最佳取值为h1-0.5s。

所述滚剪刀21的外侧四个面与落料通孔22的内侧四个面均平行，且间隙q的最佳取值范围为0.3mm到0.5mm之间，滚剪刀21进入下辊筒9的落料通孔22的最大深度为h2，钢带料14的厚度为t，h2的最佳取值范围为2.1qt至2.2qt，保证上辊筒8的滚剪刀21进入和离开下辊筒9的落料通孔22时之间不发生干涉。

参照图7-8所示：所述滚剪刀21设有螺钉孔21-1、剪材面21-2、安装块21-3以及安装面21-4，所述安装面21-4呈梯形，且靠近梯形安装面21-4的下边长处设有正方形的安装块21-3，所述安装面21-4的正对面为剪材面21-2，剪材面21-2上设有螺钉孔21-1，且设有的螺钉孔21-1从剪材面21-2开始贯穿至安装块21-3的下表面，滚剪刀21通过安装块21-3实现在上辊筒8设有的安装槽中实现定位，且通过贯穿于剪材面21-2和安装块21-3的螺钉孔21-1实现滚剪刀21的固定安装。

所述剪材面21-3为滚剪刀21与钢带料14接触的滚剪端面，上辊筒8最外端直径为D，且剪材面21-3的曲率半径优选范围为0.48D至0.52D，提高滚剪刀21滚剪钢带料14的效率。

所述剪材面21-3上对应的四条剪切边均设有半径相同的圆角r，且r的最佳取值为0.2mm至0.3mm。

所述剪材面21-3的上边长a2、下边长b2以及高度c2，滚剪刀21的外侧四个面与落料通孔22的内侧四个面均平行，且间隙均为q，则上边长a2的最佳取值为a1-q，下边长b2的最佳取值为b1-q，以及高度c2的最佳取值为c1-q。

参照图6所示，为本发明加工梯形钉的具体过程，初始状态时，将钢带料14放置导向槽13中，且最前端进入传送机构12中，传送机构12中的胶筒开始在圆周方向上转动，此时电动机2工作，上辊筒8和下辊筒9开始工作，上辊筒8做圆周方向上的逆时针转动，下辊筒9做圆周方向上的顺时针运动，传送机构12使得钢带料14向前运动的速度与上辊筒8的线速度相同，钢带料14运动至上辊筒8和下辊筒9之间的进料位置A，首先与钢带料14接触的是进料位置A处的滚剪刀21，此时滚剪刀21的剪材面21-3的最下端与钢带料14的上表面接触，滚剪刀21继续带动钢带料14向右运动，直至运动至半滚剪位置B，此时滚剪刀21的右端部分带动部分钢带料14进入下辊筒9的梯形落料孔22中，滚剪刀21的左端部分尚未与钢带料14上表面接触，且未进入下辊筒9的梯形落料孔22中，此时钢带料14只完成右侧以及中间部分的滚剪，且左侧部分尚未进行滚剪。

进一步，直至滚剪刀21带动钢带料14运动至滚剪位置C，此时滚剪刀21的左端部分完成对钢带料14的滚剪，且左端部分刚刚进入下辊筒9的梯形落料孔22中，进而完成钢带料14最前端部分的全部滚剪工作，滚剪刀21运动至落料位置D时，进入下辊筒9的落料通孔22中的梯形钉E依据自身重力作用从下辊筒9的梯形落料孔22中的上部进料口落出至下部出料口，进而完成落料工作。

在后续的滚剪工作中，每完成一次滚剪刀21进入和离开下辊筒9的滚剪工作时，就完成两个梯形钉E的加工和落料，第一个梯形钉E加工后位于下辊筒9的梯形落料孔22中，且从梯形落料孔22的出料端卸料，第二个梯形钉E位于相邻的滚剪刀21之间，以及通过滚剪刀21的逆时针转动从下辊筒9的最大外径表面向右落料，进而实现滚剪刀21的一次滚剪加工两个梯形钉E，达到产品快速加工和卸料的目的。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或者直接将本发明的构思和技术方案应用到其它场合的，均在本发明的保护范围内。