专利名称：金属丝矫直切断机的制作方法
技术领域：
本实用新型适用于直径在0.5～8mm的无色金属丝和有色金属丝的矫直和切断加工。尤其适用于电焊条生产工艺中对冷拔钢丝的矫直和切断加工，以及建筑行业中对钢筋的矫直和切断加工。
在生产电焊条的过程中，需要将大量卷状长钢丝矫直，然后按照一定长度切断。根据电焊条的生产工艺要求，切断后的钢丝，其长度误差不超过0.5mm。本实用新型从1981年5月在“上海亚洲电焊条厂”召开的产品鉴定会上公开的一种称为偏心轮连杆式金属丝矫直切断机出发，公知技术的金属丝矫直切断机，主要含有矫直轴、送丝轮、刀架、刀片、拉杆、标尺、弹簧、锤头、驱动电机和偏心轮机构。在正常工作状态下，锤头在偏心轮机构的带动下，在垂直方向上以相同的间隔时间做往复运动。冷拔钢丝在经过矫直以后，进入送丝轮的凹槽之内。在送丝轮凹槽表面与钢丝表面摩擦力的作用下，钢丝在水平方向上向标尺方向移动。当钢丝的端部触到标尺时，说明钢丝已经达到了预定的切断长度。然后，钢丝推动标尺运动，标尺通过拉杆带动刀架一起运动。此时，在垂直方向上往复运动锤头，其高度位置恰好高出刀架，钢丝通过标尺和拉杆的作用，带动刀架，进入锤头正下方位置。锤头向下运动，锤击刀架，刀架上的刀片向下运动将钢丝切断。被切断的钢丝依靠重力的作用落到传送带上，进入下一道工序。再后，锤头在偏心轮机构的带动下向上运动，刀片在弹簧的作用下向上运动恢复到原来的高度。刀架在另一弹簧的作用下退出锤头正下方位置，准备切断第二支钢丝。在连续不断地切断过程中，锤头在偏心轮机构的带动下，间隔相同的时间往复运动，而钢丝在送丝轮的作用下的运动速度则要受到钢丝表面粗糙度的影响。如果钢丝表面粗糙度均匀，钢丝的运动速度也相对均匀。反之，钢丝的运动速度就不均匀。
公知技术的金属丝矫直切断机有其缺点锤头在偏心轮机构的带动下，每往复运动一个周期，其位置高度只有三分之一周期的时间高于刀架，从而刀架能够自由进入其正下方位置。在剩余的三分之二周期的时间内，锤头的位置高度均低于刀架，刀架无法进入其正下方位置。由于公知技术的这一缺点，产生了两个问题(1)在切断表面粗糙度不十分均匀的钢丝时，很容易发生被矫直的钢丝弯曲变形后被切断，专业上称为弯曲钢丝。还容易发生双刀口钢丝和超长钢丝；(2)切断速度低。既使是在切断表面粗糙度十分均匀的钢丝时，每分钟也至多切断240支钢丝。
实践中，公知技术的金属丝矫直切断机，锤头在垂直方向上的运动速度是每分钟960次，而实际只切断240支钢丝。即锤头每往复4次，刀架进入锤头下方位置一次。锤头往复运动一个周期需要的时间是0.063S，三分之一周期的时间是0.021S。这就要求钢丝的运动既要达到相当高的速度，又要十分均匀。但是，钢丝运动的速度均匀与否取决于钢丝表面粗糙度的均匀与否。因为，送丝轮加在钢丝上的正压力是一个定值。实践证明，因钢丝表面粗糙度不均匀而导致钢丝运动速度的变化量超出正常速度的4.16％时，锤头与刀架即会出现不同步现象，可分为以下两种情况(1)在刀架由钢丝带动着向锤头下方位置运动时，锤头底面与刀架顶部处在一个水平高度上，或者锤头底面略低于刀架顶面，而且锤头正在向下运动。此时，刀架无法进入锤头下方位置，需要等待锤头运动到下止点，然后返回向上运动，直到锤头高于刀架，钢丝才能带动刀架进入锤头下方，从而将钢丝切断。问题在于，在刀架等待锤头往复运动的这一段时间内，钢丝已经达到了预定的切断长度，由于标尺的阻止作用，钢丝无法向前继续运动。但是，此时的送丝轮并未停止转动，送丝轮与钢丝之间的摩擦力仍在企图推动钢丝向前运动，送丝轮与钢丝处于打滑状态，钢丝表面粗糙度迅速受到破坏，表面摩擦系数瞬间增大。大到足够量时，送丝轮与钢丝之间的摩擦力即可使钢丝弯曲变形，然后被切断；或者钢丝的端部从标尺一侧滑脱，然后被切断。前者称为弯曲钢丝，后者称为超长钢丝。(2)在钢丝达到了预定的切端长度并带动刀架向锤头的下方位置运动时，锤头底面高度略高于刀架，且锤头正在向下运动。当刀架刚刚向锤头的下方位置运动了约0.5mm距离时，锤头底面即与刀架接触。此时，由于锤头对刀架的冲击力大大超过钢丝的作用力，因此，此时的刀架无法继续向锤头的正下方位置运动即被锤头带动向下运动。当刀架的刀片接触到钢丝时，由于锤头底面与刀架的接触面太小，未等刀片将钢丝切断，刀片及刀架即被钢丝的反作用力弹回，造成锤头与刀架滑脱，刀架和刀片在弹簧的作用下回到原来的高度。在这种情况下，钢丝要等锤头的第二个周期才能被切断。刀片第一次接触钢丝时在钢丝上留下一个刀痕。由于机械本身总是有一定误差，刀片两次接触同一支钢丝，刀口不可能完全重合。这样切出的钢丝为双刀口钢丝。经验证明，公知技术的金属丝矫直切断机在切断一般粗糙度的钢丝时，弯曲钢丝、双刀口钢丝和超长钢丝约占全部钢丝切断量的1‰，以中国目前的电焊条生产量计算，仅此一道工序造成的报废钢丝每年在2000t以上。从电焊条的制作工艺的角度看，问题远不止于此，弯曲钢丝和双刀口钢丝与合乎标准的钢丝混在一起，进入涂粉工序后，将导致送丝机频繁停机。仅仅因为这一个原因，全国每年要降低产量50000t。而且，送丝机频繁停机还会导致涂粉工序大量出现废品，造成多方面的浪费。
为了使钢丝在水平方向上的运动速度保持均匀。就要适当增大送丝轮对钢丝的正压力，以防止送丝轮与钢丝之间的相对滑动。但是，在增大了送丝轮对钢丝的正压力之后，一旦钢丝的某一局部粗糙度不均匀，造成弯曲钢丝和双刀口钢丝的机会也随之增加。
公知技术的金属丝切断机，由于锤头往复运动一次，仅有三分之一的周期的时间允许刀架进入其正下方位置。因此，切断速度越高，对钢丝在水平方向上运动速度的均匀性也要求越高。这在实践中是无法解决的。这是公知技术切断速度低的主要原因。
本实用新型的目的是，用一种新的机构代替公知技术中的偏心轮机构，获得一种能适应金属丝在水平方向的运动速度有较大变化范围的矫直切断机，既能切断表面粗糙度很均匀的金属丝，又能切断表面粗糙度不均匀的金属丝。从根本上消除弯曲钢丝、双刀口钢丝和超长钢丝的产生因素。
本实用新型的另一个目的是，提高金属丝矫直切断机的切断速度。
本实用新型的矫直切断机，主要含有驱动电机、送丝轮、矫直轴、刀架及刀片、拉杆、标尺和弹簧，其特征在于，锤头在一盘形凸轮的推动下完成锤击刀架的动作，然后在弹簧力的作用下返回到原来的位置，盘形凸轮的近休止角大于120°。
本实用新型的金属丝矫直切断机，所述的凸轮机构，其从动件的顶尖处有一个滚子。
本实用新型的金属丝矫直切断机，所述的凸轮，其推程运动角最好为20°，远休止角最好为0～5°，回程运动角最好为20～15°，近休止角最好为320°。
当然，上述的凸轮机构，其从动件的顶尖处也可以不要滚子，凸轮也可以是其他角度的推程运动角、远休止角、回程运动角和近休止角。但是，近休止角要大于120°。近休止角越大，越容易实现本实用新型的目的。
本实用新型的金属丝矫直切断机，所述的使锤头回到原来位置的弹簧，一端座落在机器的机体上，另一端支撑着凸轮机构的从动件和锤头。
本实用新型的矫直切断机，所谈的凸轮，最好是用钢结合金制作，也可以使用其它耐磨材料。
以下对照
如何实施本实用新型。
图1是实用新型的前视图。
图2是实用新型的剖视图。
图3是盘形凸轮的平面图。
图中，1是凸轮，2是滚子，3是推杆，4是推杆与锤头的连接体，5是锤头，6是刀架，7是刀片，8是送丝轮压力调节弹簧，9是送丝轮，10是矫直轴，11是矫直轴驱动电机，12是标尺，13是拉杆，14是刀架复位弹簧，15是金属丝，16是刀片复位弹簧，17是飞轮，18是凸轮驱动电机，19是弹簧，20是机器外壳。
凸轮1由驱动电机18驱动回转。当凸轮1在推程运动角内回转时，通过推杆3带动锤头5克服弹簧19的弹力向下运动。当凸轮1回转到远休止角时，锤头5运动到了最低点。当凸轮1在回程运动角内回转时，推杆3及锤头5在弹簧19的作用下向上运动。当凸轮1在近休止角内回转时，推杆3及锤头5运动到最高点，并在最高点保持静止状态。当凸轮1在近休止角内回转时，刀架6可以自由地进入锤头5的正下方位置。可以看出，凸轮1的近休止角越大，锤头5在其运动轨迹的最高点保持静止状态的时间越长，刀架6能进入锤头5正下方位置的时间保持也越长。以相同的切断速度与公知技术相比，锤头5每往复运动一个周期，刀架可以进入锤头正下方位置的时间增加了九分之五。
在制作盘形凸轮1时，其从动件的升程要略大于被切金属丝的直径。也可以将凸轮1系列化，根据金属丝的直径大小选用。
本实用新型的金属丝矫直切断机，适用于直径在0.5～8mm的各种有色金属丝和无色金属丝的矫直和切断加工，尤其适用于电焊条生产工艺中对冷拔钢丝的矫直和切断加工。在切断各种不同硬度金属丝时，只要调整送丝轮压力调节弹簧的压力，就可以很容易地实现金属丝15的运动速度与锤头5运动速度之间的最佳配合。
与公知技术相比，本实用新型有其优点。公知技术的金属丝矫直切断机，锤头每往复运动一个周期，其底面高度仅有三分之一周期的时间高于刀架，允许刀架进入其正下方位置，从而将金属丝切断。由于这个原因，公知技术要求金属丝在水平方向上的运动速度必须十分均匀。如果金属丝的运动速度变化量超过了一定限度，就可能出现弯曲金属丝等不正常现象。以制作电焊条为例，如果钢丝的运动速度变化量超过正常速度的4.16％，即会出现弯曲钢丝、双刀口钢丝和超长钢丝。而且，由于相同的原因，公知技术的矫直切断机，切断速度低。仍以制作电焊条为例，每分钟最多切断240支钢丝。而实用新型的矫直切断机，锤头是在盘形凸轮机构和弹簧的作用下往复运动。盘形凸轮回转一周，锤头往复运动一次。由于盘形凸轮的近休止角大于120°，锤头往复运动一个周期的过程中就有大于三分之一周期的时间高于刀架，允许刀架进入其正下方位置。而且，盘形凸轮的近休止角越大，刀架进入锤头正下方位置的时间就越充分。这样，只要将盘形凸轮的近休止角做得足够大，就可以大大放宽对金属丝运动速度的要求，从而既可以适用于表面粗糙度十分均匀金属丝的矫直切断加工，又可以适用于表面粗糙度不均匀金属丝的矫直和切断加工。这是本实用新型的目的之一。以加工制作电焊条的冷拔丝为例，将盘形凸轮的推程运动角设计为20°，远程运动角为0～5°，回程运动角为20～15°，近休止角为320°。锤头往复一个周期，其中在九分之八周期的时间里，刀架可以进入其下方位置。相比之下，比公知技术增加了九分之五的时间。经过一年的试验证明，本实用新型的矫直切断机，可允许钢丝的运动速度变化量达到其正常速度的16％，而不出现弯曲钢丝、双刀口钢丝和超长钢丝。从而从根本上克服了公知技术的缺点。
另一方面，由于实用新型大大放宽了对金属丝运动速度变化量的要求，操作者可以调节送丝轮弹簧，大幅度减小送丝轮对金属丝的压力，与此同时提高送丝轮和盘形凸轮的转速，以达到提高矫直和切断加工速度的目的。仍以加工制作电焊条为例，经过一年的试验证明，在减小了送丝轮对金属丝的正压力，同时提高了盘形凸轮和送丝轮的转速之后，本实用新型的金属丝矫直切断机，工作速度从公知技术的每分钟切断240支提高到每分钟切断450支，提高速度87％，克服了公知技术的另一个缺点。
实施例。(1)盘形凸轮的基园半径是100mm，材料是钢结合金，厚度是20mm，其推程运动角是20°，远休止角是0～5°，回程运动角是20～15°，近休止角是320°。其从动件的顶尖处有一个滚子。(2)盘形凸轮的基园半径是120mm，材料是钢结合金，厚度是25mm，其推程近动角是40°，远休止角是0～5°，回程运动角是40～35°，近休止角是280°。其从动件的顶尖处没有滚子。
权利要求1.一种用于直径在0.5-8mm金属丝的矫直和切断加工的金属丝矫直切断机，主要含有驱动电机、金属丝矫直轴、送丝轮、刀架、刀位、拉杆、标尺、弹簧和锤头。其特征在于，在锤头的上部有一个盘形凸轮机构，盘形凸轮的近休止角大于120°，锤头由弹簧支撑。
2.根据权利要求1所述的金属丝矫直切断机，所述的盘形凸轮，推程运动角是20°，远休止角是0－5°，回程运动角是20－15°，近休止角是320°。
3.根据权利要求1所述的金属丝矫直切断机，所述的盘形凸轮，有一从动推杆，从动推杆的顶尖处有一个滚子。
4.根据权利要求1所述的金属丝矫直切断机，所述的弹簧，一端承担凸轮从动件和锤头，另一端座落在金属丝矫直切断机的机体上。
专利摘要一种适用于金属丝的矫直和切断加工的矫直切断机，主要含有矫直轴、送丝轮、刀架、刀位、拉杆、标尺、弹簧和锤头机构，其特征在于锤头的往复运动是在一盘形凸轮和弹簧的作用下进行的。本实用新型的优点是，切断效率高，速度快，不容易造成弯曲金属丝，尤其是在加工表面粗糙度不均匀的金属丝时，更能显示其优点。本实用新型适用于电焊条的制作加工，也可用于建筑行业中对钢筋的切断加工。
文档编号B21F11/00GK2031320SQ8821082
公开日1989年1月25日 申请日期1988年2月11日 优先权日1988年2月11日
发明者姜亦训 申请人:淄博电焊条厂