专利名称：钣金构件的下料方法及切割划线设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及钣金构件(包括等径、异径、圆管、圆锥管、棱锥管及其组合件)的下料方法及切割划线设备。
钣金构件的下料方法一般是展开放样然后手工下料。展开放样有下面两种方法，一是图解法，按投影原理画出构件有关视图，在视图中画出若干铺助体，求实长、实形或相贯线等，尔后再作出展开图，这种方法适用于外形较为简单的中小构件或外形虽然较复杂但精度要求不高的构件。此方法的缺点是作图繁琐、误差大影响制件质量，特别是对一些大型构件，因场地所限很难进行作业。第二种方法是计算法，通过理论计算进行展开放样，不受场地限制，只须画出构件的示意图和待以计算的各几何参数，勿须正确画出视图，因此作图方便，不仅适用于一般构件，而且对复杂构件或产品精度要求较高的大中型构件进行放样也可保证质量，采用计算放样法的步骤1、给出制件的主视图，俯视图或其它必要的视图。2、将园管断面分成若干等分。3、由等分点向主视图或有关视图引素线至结合线，4、按园周等分数绘出放样草图。5、将园周上等分点折算成角度，即可依次计算，此法也比较麻烦，需用很多工时。图解法和计算法放样之后是手工下料，手工下料不但需用的工时长，而且操作者的劳动强度大。发明一种高效划线方法及实现该方法的设备已成为急需。
目前已有的切割设备如联邦德国专利DE3151102号公开了一项名称为“火焰切割机械的设备，能满足在管子端部进行斜角切割的要求，由于机器本身带有自己的驱动电机，所以能沿园形管子外表面移动，该设备由于工作过程是火焰喷嘴绕被切割的管子转，这样被切割管的直径将受到限制，同时由于需要进行斜角切割，火焰喷嘴在绕管子外表面移动的过程中还要有复合运动，这样设备比较复杂，加工精度也不高。
另有一项日本专利J61212473号名称为“管子切割器的专利申请，公开了一种结构为在支架上安装有卡盘和滚子以转动管子的装置，该装置公开了一种管子转动进行直口切割的设备，对于钣金构件的下料则不适用。
本发明的任务是提供一种钣金构件的下料方法及切割划线设备，实现高速划线切割，从而提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。
本发明的任务是以如下方式实现的钣金构件的下料方法是a、对被加工件根据图线要求划出切割长度，b、根据图纸要求的角度调整卡盘、c、将被加工件卡在卡盘上，d、电机通过蜗轮传动带动卡盘转动、固定在卡盘上的工件也一起随之转动，e、割嘴或划针随工件的转动边切割划线边做水平方向的随动。从而完成切割或划线。
实现该方法的切割划线设备，包括机架、机架上安装有卡盘驱动机构，其上面安装有卡盘，安装在机架上的电机通过减速机构带动卡盘驱动机构旋转，割嘴安装在底座为小车的立导轨上并可沿其上下移动，小车的滚轮与机架上的横导轨构成运动付，一端固定在立导轨上通过固定在机架上的定滑轮的钢索的另一端连接有重锤。所说的卡盘驱动机构由固定在机架上的底盘、滚动体、转动盘及设置在转动盘和卡盘之间的卡盘角度调节装置组成，与转动盘成一体的转轴与减速机构的输出轴相连。
上述所说的卡盘角度调节装置包括一个固定在底盘上的支架，其上端带有轴孔，与卡盘固定连接的卡盘轴安装在支架的轴孔内使卡盘随轴摆动，与卡盘轴通过键连接有一个伞形齿轮与转轴安装在机架上的小齿轮构成运动付，指针安装在小齿轮轴上可随轴转动，刻度盘的中心与指针重合并固定在机架上。
本发明的方法及设备进行切割划线由于在切割时被切割件旋转而割嘴不动，这样便不受管径、回转半径的限制，取代钣金展开下料的大部分手工操作，效率是手工下料的10倍以上;由于要切割的角度由卡具调整便可得到，这样该装置可以切割需要的任何角度。
图1为本发明装置的正面视图;
图2为底盘支架视图;
图3为图1A-A剖视图;
图4为卡盘角度调节装置正面视图;
图5为卡盘角度调节装置侧面视图;
图6为小车结构图;
图7为图6小车结构侧面图;
图8为切割不等径斜截相贯线孔视图;
图9为园锥管斜切视图;
图10为切割园锥管与方管斜截相贯线视图;
图11为园锥管下料视图;
图12为切割椭圆视图;
图13为Y型管划线视图;
本发明的一个最佳实施例，如图，采用本发明的钣金构件的下料方法是1、根据被加工件的图纸要求在工件坯料上划出切割长度(或高度);2、根据图纸要求的角度调整卡盘;3、将被加工工件卡在卡盘上，4、电机通过蜗轮传动带动卡盘转动，固定在卡盘上的工件也一起随之转动，割嘴或划针随工件的转动边切割划线边做水平方向的随动。其工作原理是根据斜截园管可得到一条二次曲线的解析几何学理论，结合铆工展开下料展开线是一条平面曲线的原理，相当于采用先卷管后立体划线下料的展开方法。
切割划线设备，如图所示，机架1上装有卡盘驱动机构，它包括固定在机架上的底盘11，底盘上通过滚动体安装有转动盘3，转盘上固定有支架13其上通过卡盘轴15安装有卡盘16，卡盘通过螺钉与卡盘轴连成一体，在卡盘底部两侧分别连接有钢丝绳索，本实施例采用带有圆环的螺钉将钢丝绳的一端固定，另一端缠绕在轮轴20上，在轮轴安装手轮的一侧配置有棘轮锁紧器4，用于控制钢丝绳的锁紧，轮轴通过支撑臂安装在转动盘3上，轮轴4由手柄21控制其动作。与卡盘轴通过键连接有一个扇形齿轮17与转轴安装在机架上的小齿轮构成运动付，用于带动小齿轮19，小齿轮轴的一端安装在支架上，另一端安装有刻度盘14和指针18，指针可随轴转动，刻度盘通过螺钉22固定在机架上。调速传动机构采用直流或交流无级调速电机带动变速机构2本实施例采用直流电机1，变速机构可采用蜗轮机构，齿轮机构或摆线减速器等，本发明选用蜗轮机构，与减速机构输出轴相连有轴12，轴12通过键与转动盘3连成一体从而带动转动盘旋转，机架上另附设有手动驱动轮6，用于当需要转盘低速旋转不开动电机时靠手动驱动减速机构动作带动转盘转动。立导轨5固定在小车22上，小车可在工字形轨道24上运动，立导轨上安装有可沿其上下移动的割嘴架8其上装有割嘴23及划针导向针7，小车的运动由手柄25控制，工字形架的侧面有刻度表，用于表明小车行走的距离，一端固定在立导轨上通过固定在机架上的定滑轮的钢索26的另一端连接有重锤10，该结构的作用是借助于重锤产生的向下的力始终使小车存在一个向左移动的力，这样使小车立导轨上的割嘴始终有一个向左的力，使得在加工过程中割嘴能够向左跟踪工件随动，当需要割嘴向右跟踪随动时则由工件的推力使小车向右移动从而带动割嘴。
该装置的工作过程是如图1所示为等径斜管切割，当卡盘调至零度时可割直管，直管最长不得超过1800mm，图中双点划线为被加工件的假想图。图8为切割不等径斜截相贯线孔示意图，相贯线为空间曲线，只须割管孔，斜管管端相贯线与孔配装划线后手工切割。图9为园锥管斜切视图，与直管斜切基本相同，要先从大节切割后至小节。图10为切割圆锥管与方管斜截相贯线视图，其加工步骤是先划出圆锥母线，将母线调至水平方向并与轨道平行，测量割嘴至母线的距离用手平移小车，割嘴产生垂直运动和平动即可切割出斜截方孔，每调一次卡盘可切割两条对称线。图11为圆锥管下料视图，先计算出扇形的角度和长短半径，转盘转动到角度时停止即可分别的割出两条弧线，两直线切割靠小车直线位移来完成。图12为切割椭圆视图，按图线要求以椭圆短半轴为卡盘旋转半径，通过长半轴计算出卡盘的转角，靠转盘的旋转和割嘴的垂直上下运动割出所要求的椭圆或椭圆法兰。图13为Y型管划线视图，将卡盘调至β/2度，卡盘转动划针平动，即可得交线，将管转180，卡盘调至β/4度，可划出另一侧交线。该设备还可进行四棱直交圆管的划线与切割，以及平板倾斜后的圆形投影线切割，圆管与圆锥管两节直角弯头的相贯线的划线与切割。
权利要求
1.一种钣金构件的切割划线方法，其特征在于a、对被加工件根据图纸要求划出切割长度，b、根据图纸要求的角度调整卡盘，c、将被加工件卡在卡盘上，d、电机通过蜗轮传动带动卡盘转动、固定在卡盘上的工件也一起随之转动，e割嘴或划针随工件的转动边切割划线边做水平方向的随动。
2.一种利用上述方法的切割划线设备，包括机架、机架上安装有卡盘以及割嘴，其特征在于卡盘通过卡盘驱动机构安装在机架上，卡盘驱动机构由电机通过减速器带动旋转，割嘴安装在底座为小车的立导轨上并可沿其上下移动，小车的滚轮与机架上的横导轨构成运动付，一端固定在立导轨上、通过固定在机架上的定滑轮的钢索的另一端连接有重锤，所说的卡盘驱动机构由固定在机架上的底盘、滚动体、转动盘及设置在转动盘和卡盘之间的卡盘角度调节装置组成，与转动盘成一体的转轴与减速机构的输出轴相连。
3.如权利要求2所述的切割划线设备，其特征在于所说的卡盘角度调节装置包括一个固定在底盘上的支架，其上端带有轴孔，与卡盘固定连接的卡盘轴安装在支架的轴孔内使卡盘可随轴摆动，与卡盘轴通过键连接有一个扇形齿轮与转轴安装在机架上的小齿轮构成运动付，指针安装在小齿轮轴上可随轴转动，刻度盘的中心与指针重合并固定在机架上。
全文摘要
一种钣金构件的切割划线方法及设备，其工作过程是a、对被加工件根据图纸要求划出切割长度，b、根据图纸要求的角度调整卡盘，c、将被加工件卡在卡盘上，d、电机通过蜗轮传动带动卡盘转动、固定在卡盘上的工件也一起随之转动，e、割嘴或划针随工件的转动边切割划线边做水平方向的随动。利用该方法及设备进行切割划线可切割任何角度、任何管径的钣金件并可提高功效十倍以上，可广泛用于等径、异径、圆管、圆锥管、棱锥管及其组合件的切割划线。
文档编号B23K37/047GK1060053SQ9010812
公开日1992年4月8日 申请日期1990年9月26日 优先权日1990年9月26日
发明者冮振荣 申请人:哈尔滨热电厂