一种采用三点支撑的机械式剪板机的制作方法

本实用新型涉及剪板机技术领域，更具体地说，涉及一种采用三点支撑的机械式剪板机。

背景技术：

剪板机按照动力类型分为液压剪板机和机械剪板机，液压剪板机主要靠两个液压缸带动上刀架运动，从而实现板材的剪切，其具有稳定的性能，但加工效率低；机械剪板机采用电机驱动，刀架沿滑轨上下运动，机械式剪板机动力足，效率高，但刀架磨损较大，噪音大。因此，如何降低机械式剪板机刀架的磨损，是改善其性能的一大难题。

此外，在剪板机的生产过程中，可采用焊接或者是机械组装的方法把各部分焊接到一起形成机架，但由于剪板机的两侧墙板之间的距离较长，在焊接加工时会产生较大的热应力导致压料板变形，进而会影响上刀架及下刀座的安装精度，影响加工质量，在剪板机工作时甚至会导致机架开裂损坏，严重影响剪板机的使用寿命。

关于降低剪板机刀架磨损的技术中，现有的液压剪板机方案多是采用三点支撑代替滑轨，如中国专利申请号：201220028234.3，申请日：2012年1月28日，该申请案公开了一种闸式剪板机的三点支撑装置，其包括后下支承，后上支承和前支承；后下支承设置在后挡板上，后上支承和前支承设置于剪板机机架上，刀架设置有导轨面，刀架上端连接油缸，刀架的两侧均被机架上的后上支承和前支承夹持，其中后下支承，后上支承支承在刀架后部，前支承支承在刀架前部。

对于液压剪板机，由于其是由油缸驱动，刀架上、下运动，压料机构可以直接固定在压料板下方，通过液压油驱动。但对于机械式剪板机，其压料机构与刀架固定在一起，通过刀架驱动压料机构运动，难以直接在外侧设置横向的压料板，缺少固定支撑点，无法实现三点支撑。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中机械式剪板机采用滑轨对刀架磨损大的不足，提供了一种采用三点支撑的机械式剪板机，可有效降低刀架的磨损，而且摩擦小，效率高，有助于有利于剪板机的产品加工质量和使用寿命的提高。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种采用三点支撑的机械式剪板机，包括平行设置的两个墙板、刀架、前面板和托架，托架焊接连接在墙板前侧的承载台上，前面板焊接连接在墙板的前侧上段，在墙板上设置有主轴孔和动力轴孔；所述的墙板上还设置有下滚轮轴孔和上滚轮轴孔，所述下滚轮轴孔和上滚轮轴孔位于同一竖直线上；所述前面板的两端有突出段，在突出段上设置有横向滚轮轴孔；在滚轮轴孔中安装滚轮，通过滚轮限制刀架仅能在竖直方向运动。

作为本实用新型更进一步的改进，所述横向滚轮轴孔的轴线位于下滚轮轴孔和上滚轮轴孔的中部对称面上。

作为本实用新型更进一步的改进，所述横向滚轮轴孔在竖直方向上位于下滚轮轴孔和上滚轮轴孔中间位置处。

作为本实用新型更进一步的改进，所述托架包括工作台面板、主支板和辅助支板，主支板和辅助支板通过焊接方式与工作台面板连接，形成三角结构。

作为本实用新型更进一步的改进，所述主支板与工作台面板底面夹角为60～78°。

作为本实用新型更进一步的改进，辅助支板上开设有构造孔，3～8个构造孔在辅助支板间隔排布。

作为本实用新型更进一步的改进，所述主轴孔内安装的主轴的偏心轮上连接有曲柄，该曲柄上端与刀架连接；所述刀架与滚轮配合面上安装有耐磨片。

作为本实用新型更进一步的改进，动力轴孔中安装的驱动轴的动力端由电机驱动，驱动轴的动力输出端通过两个配合的齿轮与主轴连接传动。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种采用三点支撑的机械式剪板机，把液压剪板机的三点支撑结构应用到机械式剪板机，并对前面板进行了结构改进，使其既能够安装横向支撑滚轮，又不会影响刀架的剪切运动，结构结构设计合理，降低了刀架运动时的磨损，提高了加工效率，延长了设备的使用寿命；

(2)本实用新型的一种采用三点支撑的机械式剪板机，工作台面板、主支板和辅助支板通过焊接方式连接形成三角结构，并在辅助支板上开设构造孔，结构强度高；通过对焊接工艺的合理安排，降低了焊接时的热变形，此外，在焊接后利用整体加工方式对机架进行加工，从而可进一步减少焊接变形对机架尺寸精度的影响，提高了加工精度，有利于剪板机的产品加工质量和使用寿命的提高；

(3)本实用新型的一种采用三点支撑的机械式剪板机，由于前面板上具有突出段，便于横向滚轮的安装，而且不会影响机架的整体结构，既满足了横向滚轮的安装需求，又不需要对刀架等部件做较大改动，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的剪板机机架的侧面结构示意图；

图2为本实用新型的剪板机机架的正面结构示意图；

图3为本实用新型中工作台面板的结构示意图；

图4为本实用新型中剪板机加工流程示意图；

图5为本实用新型中交叉式焊接流程示意图。

示意图中的标号说明：11、第一墙板；12、第二墙板；13、主轴孔；14、动力轴孔；15、下滚轮轴孔；16、上滚轮轴孔；21、前面板；22、横向滚轮轴孔；23、加强筋板；31、工作台面板；311、下刀安装面；32、主支板；33、辅助支板；34、刀座调节座；35、构造孔。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1、图2，本实施例的一种采用三点支撑的机械式剪板机，包括平行设置的两个墙板，还包括刀架、前面板21和托架，托架焊接连接在墙板前侧的承载台上，前面板21焊接连接在墙板的前侧上段，即朝向工作台面板的一侧的上段，在墙板上设置有主轴孔13和动力轴孔14，用于安装主轴和连接电机的驱动轴。驱动轴通过电机驱动，驱动轴的动力输出端通过两个配合的齿轮与主轴连接传动。主轴上安装曲柄，进而通过曲柄与刀架连接，墙板上还设置有下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16，下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16位于同一竖直线上，用于安装滚轮；前面板21的两端设有突出段，突出段向前面板21的下侧延伸，在突出段上设置有横向滚轮轴孔22，用于安装横向滚轮。刀架上的主要剪切段位于两个突出段之间，保证其能够上下运动。横向滚轮轴孔的位置在竖直方向上对应在下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16之间。结合图1，所安装的下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16中的滚轮位于刀架的左侧，横向滚轮位于刀架的右侧，通过滚轮限制刀架仅能在竖直方向运动，从而可代替传统的刀架滑轨。其余结构可采用本领域常通用设计，不再赘述。

进一步地，刀架上与滚轮相对应的位置设置有耐磨片，该耐磨片为铜板，减少刀架的磨损。

传统的机械式剪板机靠偏心轮驱动刀架上下运动，如果设置为三点支撑方式，其横向滚轮容易与刀架发生干涉，而本实施例中通过对前面板的结构改进，使其既能够安装横向支撑滚轮，又不会影响刀架的剪切运动，结构设计合理，降低了刀架运动时的磨损，提高了加工效率，延长了设备的使用寿命。

实施例2

本实施例的一种采用三点支撑的机械式剪板机，其基本结构与实施例1相同，更进一步地：横向滚轮轴孔22的轴线位于下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16的中部对称面上，即下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16距离横向滚轮轴孔22的距离相等，则具有更好的结构稳定性。

实施例3

结合图4，针对实施例1～2的机械式剪板机，本实施例提供了一种采用三点支撑的机械式剪板机的加工方法，其加工步骤为：

步骤1、用螺栓把第一墙板11和第二墙板12固定在一起，用机床加工主轴孔13和动力轴孔14到要求尺寸；然后加工下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16，孔径预留余量2mm；在前面板21上加工横向滚轮轴孔22，预留余量2mm。

步骤2、把工作台面板31、主支板32、辅助支板33焊接在一起形成托架，然后加工工作台面板31的工作面，预留0.5～2mm余量，本实施例选用1mm余量。

结合图3，所使用主支板上焊接有刀座调节座34，用于调节固定下刀体，主支板32和辅助支板33均倾斜设置，主支板32与工作台面板31底面夹角为60～78°，在该范围内，主支板承载主要重力，辅助支板起到支撑作用，两者相互配合。若夹角过大，则辅助支板不能起到分力作用，若夹角太小，主支板在竖直方向分力过小，承载能力降低；该角度可选为65°；辅助支板33下端连接在主支板32中部附近，其距离主支板中部差值为0～15cm，工作台面板31、主支板32、辅助支板33形成三角结构。

如图2所示，辅助支板33上开设有构造孔35，5个构造孔35在辅助支板33间隔排布，该构造孔可加强结构强度，并在主支板32和辅助支板33的两端开设有工艺孔，避免与偏心轮的运动干涉。

步骤3、固定墙板中的第一墙板11，把驱动刀架的主轴和动力轴安装到第一墙板11上对应的主轴孔13和动力轴孔14，然后在主轴和动力轴的另一端安装第二墙板12，形成机架框架。

步骤4、把前面板21拼接在墙板前侧上端，点焊定位，然后采用交叉焊接方式完成焊接固定。焊接前面板21时采用交叉焊接方式进行焊接固定，其顺序为：

S1、在第一墙板11与前面板21内侧的上、下结合点焊接，然后焊接第二墙板12与前面板21外侧的中部结合点；

S2、焊接第二墙板12与前面板21内侧的上、下结合点；然后焊接第一墙板11与前面板21外侧的中部结合点；

S3、在第一墙板11与前面板21内侧的中部结合点焊接，然后焊接第二墙板12与前面板21外侧的上、下结合点；

S4、焊接第二墙板12与前面板21内侧的中部结合点；然后焊接第一墙板11与前面板21外侧的上、下结合点。

如图5所示，即先在一侧墙板的位置①处进行焊接，中间形成间隔点；然后在另一侧的墙板位置②处进行焊接，与位置①处焊接形成互补；然后在位置③处进行焊接，再焊接位置④处，剩余步骤与此同原理。由于前面板上具有突出段，该方式既能缩短焊缝，减少热变形，又能够使两侧的热变形相互抵消，获得较好的焊接质量，有效防止突出段的变形，保证横向滚轮的安装精度。

步骤5、把步骤2中焊接的托架吊装到墙板前侧的承载台上，并调整托架位置，在工作台面板41与机架框架两侧的墙板外表面交接处点焊定位，然后焊接固定。

焊接过程中，依次在辅助支板33与第一墙板11、第二墙板12的外侧交接处的中部焊接一段30mm长的焊缝，然后依次由下至上完成主支板32与第一墙板11、第二墙板12交接处的焊接；再对辅助支板33与第一墙板11、第二墙板12交接处进行焊接，最后对工作台面板与第一墙板11、第二墙板12进行焊接。

由于先在辅助支板进行段式焊接定位，在焊接主支板时，可避免主支板错位；此外，主支板与墙板焊接后，工作台面板会存在一定程度的微小变形，此时还可通过控制辅助支板与墙板外侧拼接处的焊脚铺口面积来抵消形变，减少热变形，获得较好的焊接质量。

步骤6、把机架运送至整机加工中心，加工工作台面板31上表面，使工作台面板上的下刀安装面311与主轴之间距离满足要求尺寸。

如果下刀安装面311与主轴之间距离不符合要求，上刀体的运动行程不足，则无法完成剪切；若行程过量，会降低加工效率，对刀具磨损较大，因此，必须要保证两者的间距。本实施例采用先安装后加工的顺序，可满足该要求。

步骤7、以下刀安装面311为基准，加工下滚轮轴孔15、上滚轮轴孔16和横向滚轮轴孔22到要求尺寸。其具体加工工序为：

S1、加工第一墙板11的下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16的外侧面，使其外侧面为竖直面；

S2、加工第一墙板11的下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16至要求的高度和内径尺寸，使滚轮轴孔的轴线与其外侧面垂直；

S3、加工靠近第一墙板11一侧的横向滚轮轴孔22，使其外侧面垂直于基准面；

S4、加工横向滚轮轴孔22至要求的高度和内径尺寸，横向滚轮轴孔22的轴线与其外侧面垂直；

S5、按照S1～S4的步骤对机架的另一端进行加工。

采用焊接后的整机加工方式进行机架加工，可进一步消除微量形变对加工精度的影响，上滚轮轴孔、下滚轮轴孔和横向滚轮轴孔可保证上刀架的安装精度，另一方面能够保证上刀架在竖直方向运动。此外，由于精度的提高，剪板机工作时存在的形变减少，有助于提高剪板机的使用寿命。

步骤8、在滚轮轴孔中安装滚轮，然后安装刀架，并完成其余部分安装。

其余部分包括连杆、压料机构、挡料机构等部件的安装，以及电力控制系统的安装，该部分采用传统方法即可实现，不在赘述。

本发明从焊接工艺和机加工顺序两方面对机架的加工工艺进行控制，一方面，通过合理的焊接工艺的安排，使机架上的焊接热应力相互抵消，有效降低热变形；另一方面，在焊接后进行整体机加工，从而消除焊接形变对机架安装精度的影响，大大提高了剪板机的安装精度，有利于剪板机的产品加工质量和使用寿命的提高。

实施例4

本实施例的一种采用三点支撑的机械式剪板机的加工方法，其基本加工过程与实施例3相同，其不同之处在于：步骤1中所加工的墙板外表面对应于下滚轮轴孔15和上滚轮轴孔16的位置处焊接有加厚板，该加厚板为圆形，并与滚轮轴孔同轴设置。由于小型剪板机两侧的墙板较薄，焊接的加厚板有助于提高结构强度，而且方便步骤7中整体机加工操作。步骤7中加工的上滚轮轴孔15和下滚轮轴孔16的外侧面位于同一平面上，则一次走刀便可完成整个面的加工，效率高。

此外，在前面板21与墙板之间焊接有加强筋板23，用于加强前面板结构。

实施例5

本实施例的一种采用三点支撑的机械式剪板机的加工方法，其基本加工过程与实施例4相同，其不同之处在于：步骤5中辅助支板33与第一墙板11、第二墙板12交接处的中部焊缝长度为25mm。

本发明通过对结构的改进设计，采用三点支撑方式限制刀架的运动，并合理的避免了干涉问题；进一步地，通过对焊接工艺的安排，减少了焊接热变形；并利用整机加工方法来消除形变对尺寸精度的影响，大大提高了剪板机的安装精度，有利于剪板机的产品加工质量和使用寿命的提高。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。