專利名稱：一種金屬帶材無毛刺分切加工裝置及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬帶材無毛刺分切加工裝置及其加工方法，特別涉及將金屬帶材卷料縱向分切成一組特定寬度的金屬帶材的無毛刺分切加工裝置及其加工方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)金屬制品成型加工要求，需要將整幅金屬帶材卷料縱向分切成一組特定寬度的帶材。金屬帶材分切深加工與物流配送相結(jié)合可以為客戶提供個(gè)性化、差異化、專業(yè)化、 定量化原材料配送服務(wù)，滿足金屬制品加工多品種、小批量生產(chǎn)模式的需求，具有提高材料綜合利用率、提高附加值、節(jié)約資金、加快周轉(zhuǎn)、節(jié)省材料的顯著經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。金屬帶材的分切加工精度是影響金屬制品加工的關(guān)鍵因素之一，是制作精密金屬制品的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)金屬帶材分切加工側(cè)向正間隙徑向負(fù)間隙(重疊)組刀示意圖如圖1所示，金屬帶材卷料根據(jù)材質(zhì)、厚度不同有不同的分切加工工藝，對(duì)于厚度超過0. Imm的金屬帶材卷料20縱向分切成一組為所需求寬度的帶材22、23，目前的分切工藝一般采用上圓片刀1 與下圓片刀11側(cè)向正間隙、徑向負(fù)間隙(重疊)的方法。在金屬板材21的分切加工過程中，金屬材料受到上圓片刀1和下圓片刀11切削刃的剪切作用而分離，材料的剪切滑移變形主要發(fā)生在上圓片刀1和下圓片刀11切削刃作用的局部區(qū)域，由于上圓片刀1和下圓片刀11的側(cè)向間隙、切削刃磨損等因素影響都會(huì)導(dǎo)致材料處于拉應(yīng)力狀態(tài)19、產(chǎn)生附加塑性變形形成牽拉撕裂分離，在金屬帶材側(cè)面的邊、角形成塑性變形殘余的飛邊毛刺30，使金屬帶材厚度方向尺寸大于金屬板材原始厚度，影響金屬帶材使用性能和質(zhì)量。金屬帶材分切面的毛刺30是影響帶材品質(zhì)的最大因素之一，上圓片刀1和下圓片刀11的形狀精度、整排圓片刀的組刀精度控制、上圓片刀1和下圓片刀11側(cè)向間隙等是決定分切毛刺30高度和表面平整度的主要工藝參數(shù)。對(duì)于金屬帶材分切面的毛刺30傳統(tǒng)上主要是靠去毛刺工藝去掉，效率低，而且成本高昂，同時(shí)在去毛刺時(shí)容易對(duì)金屬帶材表面產(chǎn)生損傷。目前還沒有一種能對(duì)金屬帶材進(jìn)行無毛刺分切加工的裝置及其加工方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種使所獲得的帶材分切面無毛刺、表面質(zhì)量好、不需后續(xù)加工工序，加工效率高，成本低的金屬帶材無毛刺分切加工裝置。通過本發(fā)明的加工裝置可將金屬帶材卷料縱向分切成一組特定寬度的金屬帶材。本發(fā)明的另一目的是提供一種簡(jiǎn)單方便的金屬帶材無毛刺分切加工方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的金屬帶材無毛刺分切加工裝置，包括圓片剪刀裝置和設(shè)置在圓片剪刀裝置后端的壓力分?jǐn)嘌b置，圓片剪刀裝置包括有上圓片刀、下圓片刀、 上裝刀軸、下裝刀軸、圓片刀機(jī)架，其中上裝刀軸和下裝刀軸固定在圓片刀機(jī)架上，上裝刀軸上套裝有至少一組上圓片刀及上塑膠墊圈，上圓片刀和上塑膠墊圈的兩側(cè)分別設(shè)有套在上裝刀軸上的第一套筒和第二套筒，且第一套筒和第二套筒固定在上裝刀軸上，下裝刀軸
4上套裝有至少一組下圓片刀和下塑膠墊圈，下圓片刀和下塑膠墊圈的兩側(cè)分別設(shè)有套在下裝刀軸上的第三套筒和第四套筒，第三套筒和第四套筒固定在下裝刀軸上，且下圓片刀與上塑膠墊圈配對(duì)，下塑膠墊圈與上圓片刀配對(duì)，上圓片刀和下圓片刀的側(cè)向負(fù)間隙由固定在上裝刀軸上的第一套筒和第二套筒以及固定在下裝刀軸上的第三套筒和第四套筒設(shè)定， 上裝刀軸上連接有實(shí)現(xiàn)調(diào)整上圓片刀和下圓片刀徑向間隙的上裝刀軸上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 上裝刀軸與下裝刀軸與刀軸動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接；壓力分?jǐn)嘌b置包括有上壓力分?jǐn)噍佪S、下壓力分?jǐn)噍佪S、加壓機(jī)構(gòu)、上壓力分?jǐn)噍佪S上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、分?jǐn)噍仚C(jī)架，上壓力分?jǐn)噍佪S和下壓力分?jǐn)噍伖潭ㄔ诜謹(jǐn)噍仚C(jī)架上，上壓力分?jǐn)噍佪S上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在上壓力分?jǐn)噍佪S上，且上壓力分?jǐn)噍佪S上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上部設(shè)有產(chǎn)生上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍佒g的壓力和調(diào)整上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍佒g的間隙的加壓機(jī)構(gòu)，上壓力分?jǐn)噍伜拖聣毫Ψ謹(jǐn)噍伵c壓力分?jǐn)鄤?dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接。上述圓片剪刀裝置的前端還設(shè)有將金屬板材卷料放卷后成為單片的金屬板材進(jìn)行滾壓的卷料上加壓力輥和卷料下壓力輥。上述刀軸動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速箱、參數(shù)相同的上同步傳動(dòng)齒輪和下同步傳動(dòng)齒輪，其中上同步傳動(dòng)齒輪及下同步傳動(dòng)齒輪分別裝設(shè)在上裝刀軸及下裝刀軸上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過變速箱把動(dòng)力傳給下同步傳動(dòng)齒輪，上同步傳動(dòng)齒輪與下同步傳動(dòng)齒輪嚙合，上裝刀軸及下裝刀軸通過參數(shù)相同的上同步傳動(dòng)齒輪和下同步傳動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。上述壓力分?jǐn)鄤?dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速箱、主動(dòng)皮帶輪、傳動(dòng)帶、從動(dòng)皮帶輪、具有相同參數(shù)的分段輥上同步傳動(dòng)齒輪和分段輥下同步傳動(dòng)齒輪，其中所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)及變速箱與上述刀軸動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及變速箱相同，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過變速箱把動(dòng)力傳給主動(dòng)皮帶輪，主動(dòng)皮帶輪通過傳動(dòng)帶把動(dòng)力傳給從動(dòng)皮帶輪，從動(dòng)皮帶輪及分段輥上同步傳動(dòng)齒輪裝設(shè)在上壓力分?jǐn)噍伾?，分段輥下同步傳?dòng)齒輪裝設(shè)在下壓力分?jǐn)噍伾?，分段輥上同步傳?dòng)齒輪與分段輥下同步傳動(dòng)齒輪嚙合。上述第一套筒和第二套筒通過軸向固定螺母固定在上裝刀軸上，第三套筒和第四套筒通過軸向固定螺母固定在下裝刀軸上。上述上圓片刀和下圓片刀的側(cè)向負(fù)間隙值為金屬帶材板厚度的洲 6%。上述上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍伒膹较蜷g隙為金屬帶材板厚的93% 97%。本發(fā)明金屬帶材無毛刺分切加工裝置的無毛刺分切加工方法，包括如下過程
1)金屬板材卷料放卷后成為單片的金屬板材通過卷料上加壓力輥和卷料下壓力輥的滾壓后進(jìn)入上圓片刀與下圓片刀之間的剪切作用區(qū)；
2)金屬帶材經(jīng)過上圓片刀和下圓片刀時(shí)沿板材厚度方向相對(duì)錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)塑性剪切，在上圓片刀與下圓片刀的作用下，金屬板材的大部分厚度被剪開，但金屬板材并不分離；
3)金屬板材在上圓片刀與下塑膠墊圈和下圓片刀與上塑膠墊圈的牽引拉力下繼續(xù)前行至上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍佒g，通過加壓機(jī)構(gòu)調(diào)整上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍伒拈g隙和徑向壓力，使塑性剪切后的金屬板材經(jīng)過上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍仌r(shí)沿板材厚度方向產(chǎn)生錯(cuò)位使其余未被剪開的材料微裂紋擴(kuò)展斷開而壓迫分離，通過七分剪切三分壓斷形成無毛刺的金屬帶材。上述無毛刺的金屬帶材通過金屬帶材托輥后經(jīng)過緩沖收卷成金屬帶材卷料。
本發(fā)明的金屬帶材無毛刺分切加工裝置，通過調(diào)整上圓片刀和下圓片刀側(cè)向負(fù)間隙(重疊)、徑向正間隙，使金屬帶材經(jīng)過上圓片刀和下圓片刀時(shí)沿板材厚度方向相對(duì)錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)“塑性剪切”，金屬板材約70%厚度被剪開，通過加壓機(jī)構(gòu)調(diào)整上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍伒拈g隙和徑向壓力，使“塑性剪切”后的金屬板材經(jīng)過上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍仌r(shí)沿板材厚度方向產(chǎn)生錯(cuò)位使其余30%材料微裂紋擴(kuò)展斷開而“壓迫分離”，通過“七分剪切三分壓斷”形成無毛刺的金屬帶材。本發(fā)明的加工方法在金屬板材分切加工過程中，使刀具作用區(qū)材料處于壓應(yīng)力狀態(tài)而塑性剪切變形形成切口但不分開、隨后在上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍亯毫ψ饔梅聪蝈e(cuò)位使切口局部殘留材料層延性斷裂分離，實(shí)現(xiàn)控制材料應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的“塑性剪切壓迫分離”的無毛刺精密分切。本發(fā)明的加工方法從變形機(jī)理上根本杜絕了在切口邊緣形成飛邊毛刺的可能性，最終實(shí)現(xiàn)金屬帶材切口在板材厚度方向上不產(chǎn)生毛刺并且切口表面平整，大幅提高金屬帶材的尺寸精度和材料利用率。本發(fā)明基于材料應(yīng)力應(yīng)變分析，構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，是一種從金屬帶材分切過程根本上消除毛刺的加工裝置及加工方法。所獲得的帶材分切面無毛刺、表面質(zhì)量好、不需后續(xù)加工工序，加工效率高，而且成本低。本發(fā)明的加工裝置和加工方法可以用于各類金屬帶材的分切加工。


圖1是傳統(tǒng)金屬帶材分切加工側(cè)向正間隙徑向負(fù)間隙(重疊)組刀示意圖； 圖2是傳統(tǒng)金屬帶材分切加工原理圖3是傳統(tǒng)金屬帶材分切加工時(shí)上下圓片刀剪切作用過程材料受力應(yīng)力應(yīng)變示意圖； 圖4是傳統(tǒng)金屬帶材分切工藝分切面形貌特征示意圖； 圖5是本發(fā)明的側(cè)向負(fù)間隙(重疊)徑向正間隙組刀示意圖； 圖6是本發(fā)明的金屬帶材“塑性剪切壓迫分離”分切加工原理示意圖； 圖7是本發(fā)明的金屬帶材分切加工時(shí)上下圓片刀剪切作用過程材料受力應(yīng)力應(yīng)變示意圖8是本發(fā)明的金屬帶材“塑性剪切壓迫分離”分切加工分切面形貌特征示意圖； 圖9是本發(fā)明實(shí)施的金屬帶材“塑性剪切壓迫分離”分切加工流程示意圖； 圖10是本發(fā)明金屬帶材分切加工上下圓片刀軸組刀及傳動(dòng)示意圖； 圖11是本發(fā)明金屬帶材分切加工上下壓力分?jǐn)噍伣Y(jié)構(gòu)及傳動(dòng)示意圖。圖中1.上圓片刀，2.上塑膠墊圈，3.第一套筒，4.第二套筒，5.上裝刀軸，6.上同步傳動(dòng)齒輪，7.下同步傳動(dòng)齒輪，8.變速箱，9.驅(qū)動(dòng)電機(jī)，10.主動(dòng)皮帶輪，11.下圓片刀，12.下塑膠墊圈，13.第三套筒，14.第四套筒，15.下裝刀軸，16.上裝刀軸上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，17.圓片刀機(jī)架，18.分?jǐn)噍仚C(jī)架，19.拉應(yīng)力狀態(tài)剪切滑移，20.金屬板材卷料，21.金屬板材，22、23.分切后的金屬帶材，24.卷料上加壓力輥，25.卷料下壓力輥，26.金屬帶材托輥，27.金屬帶材卷料，28.剪切變形區(qū)，29.延性斷裂帶，30.毛刺，31.上壓力分?jǐn)噍仯?32.下壓力分?jǐn)噍仯?3.加壓機(jī)構(gòu)，34.傳動(dòng)帶，35.分段輥上同步傳動(dòng)齒輪，36.從動(dòng)皮帶輪， 37.分段輥下同步傳動(dòng)齒輪，38.軸向固定螺母，39.壓應(yīng)力狀態(tài)剪切滑移，40.上壓力分?jǐn)噍伾舷挛恢谜{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明本發(fā)明的金屬帶材無毛刺分切加工裝置，包括圓片剪刀裝置和壓力分?jǐn)嘌b置，其中圓刀片剪刀裝置如圖10所示，上裝刀軸5和下裝刀軸15固定在圓片剪刀裝置的圓片刀機(jī)架 17上，上圓片刀1和上塑膠墊圈2通過第一套筒3和第二套筒4并列套在上裝刀軸5上， 套在上裝刀軸5上的多組上圓片刀1和上塑膠墊圈2面對(duì)面有序排列并通過軸向固定螺母 38固定，下圓片刀11和下塑膠墊圈12通過第三套筒13和第四套筒14并列套在下裝刀軸 15上并通過軸向固定螺母38固定，下圓片刀11與上塑膠墊圈2配對(duì)，下塑膠墊圈12與上圓片刀1配對(duì)，上裝刀軸5上連接有上裝刀軸上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16，上圓片刀(1)和下圓片刀(11)的側(cè)向負(fù)間隙由固定在上裝刀軸(5)上的第一套筒(3)和第二套筒以及固定在下裝刀軸(1 上的第三套筒(1 和第四套筒(14)設(shè)定，通過調(diào)整上裝刀軸上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16實(shí)現(xiàn)調(diào)整上圓片刀1和下圓片刀11的徑向間隙，上裝刀軸5與下裝刀軸15通過參數(shù)相同的上同步傳動(dòng)齒輪6和下同步傳動(dòng)齒輪7實(shí)現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)9通過變速箱8把動(dòng)力傳給下同步傳動(dòng)齒輪7。壓力分?jǐn)嘌b置如圖11所示，上壓力分?jǐn)噍?1及下壓力分?jǐn)噍?2固定在壓力分?jǐn)嘌b置的分?jǐn)噍仚C(jī)架18上，上壓力分?jǐn)噍伾舷挛恢谜{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)40固定在上壓力分?jǐn)噍?1上， 上壓力分?jǐn)噍伾舷挛恢谜{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)40上部設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)33，加壓機(jī)構(gòu)33產(chǎn)生上壓力分?jǐn)噍?31與下壓力分?jǐn)噍?2之間的壓力和調(diào)整上壓力分?jǐn)噍?1與下壓力分?jǐn)噍?2之間的間隙， 上壓力分?jǐn)噍?1和下壓力分?jǐn)噍?2分別與具有相同參數(shù)的分段輥上同步傳動(dòng)齒輪35和分段輥下同步傳動(dòng)齒輪37相連接實(shí)現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)9通過主動(dòng)皮帶輪10、 傳動(dòng)帶34和從動(dòng)皮帶輪36把動(dòng)力傳遞給上壓力分?jǐn)噍?1。上述上圓片刀1和下圓片刀11，上壓力分?jǐn)噍?1與下壓力分?jǐn)噍?2的動(dòng)力源均為電機(jī)9，工作時(shí)的線速度是同步的。如圖5和圖7所示，上圓片刀1和下圓片刀11的側(cè)向負(fù)間隙(重疊)量為金屬帶材 21板厚的2% 6%。如圖6和圖11所示，上壓力分?jǐn)噍?1與下壓力分?jǐn)噍?2的徑向間隙為金屬帶材 21板厚的93% 97%。如圖9所示，金屬帶材卷料20放卷后通過卷料上加壓力輥M、卷料下壓力輥25展平為金屬帶材21。本發(fā)明的金屬帶材無毛刺分切加工裝置的工作原理如圖6所示，通過調(diào)整上圓片刀1和下圓片刀11側(cè)向負(fù)間隙(重疊)、徑向正間隙，可使金屬帶材21經(jīng)過上圓片刀1和下圓片刀11時(shí)沿板厚度方向相對(duì)錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)“塑性剪切”，約70%板厚度被切開，如圖5所示，通過加壓機(jī)構(gòu)33調(diào)整上壓力分?jǐn)噍?1與下壓力分?jǐn)噍?2的徑向壓力，使“塑性剪切”后的金屬板材21經(jīng)過上壓力分?jǐn)噍?1與下壓力分?jǐn)噍?2時(shí)沿厚度方向產(chǎn)生錯(cuò)位其余約30% 材料微裂紋擴(kuò)展斷開而“壓迫分離”，形成無毛刺的金屬帶材22、23，重新卷成特定寬度的金屬帶材卷料27，如圖6所示。本發(fā)明的一種金屬帶材無毛刺分切加工裝置的金屬板材分切過程如圖9所示，金屬板材卷料20放卷后成為單片的金屬板材21通過卷料上加壓力輥M和卷料下壓力輥25 的滾壓后進(jìn)入上圓片1和下圓片刀11剪切作用區(qū)，在上圓片1與下圓片刀11的作用下使金屬板材21約70%厚度被剪切開但金屬板材21并不分離，同時(shí)在上圓片1與下塑膠墊圈 12和下圓片刀11與上塑膠墊圈2的牽引拉力作用下金屬板材21繼續(xù)前行，繼而在上壓力分?jǐn)噍?1與下壓力分?jǐn)噍?2的壓迫作用下分離為金屬帶材22、23，通過金屬帶材托輥沈后經(jīng)過緩沖收卷成金屬帶材卷料27。本發(fā)明在金屬帶材分切加工過程中，通過設(shè)置上圓片刀1和下圓片刀11側(cè)向負(fù)間隙(重疊)、徑向正間隙，在分切過程中使刀具作用區(qū)材料處于壓應(yīng)力狀態(tài)39而塑性剪切變形形成切口金屬板材21厚度的70%切開但不分開、隨后在上壓力分?jǐn)噍?1與下壓力分?jǐn)噍?2的壓力作用反向錯(cuò)位使切口局部殘留的30%左右材料層延性斷裂分離，通過“七分剪切三分壓斷”實(shí)現(xiàn)控制材料應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的“塑性剪切壓迫分離”的無毛刺精密分切新工藝方法。該工藝從變形機(jī)理上根本杜絕了在切口邊緣形成飛邊毛刺30的可能性，最終實(shí)現(xiàn)金屬帶材切口在板厚方向上不產(chǎn)生毛刺30并且切口表面平整，大幅提高金屬帶材的尺寸精度和材料利用率。本發(fā)明可以完全克服如圖1 圖4所示的上圓片刀1與下圓片刀11側(cè)向正間隙、 徑向負(fù)間隙(重疊)的傳統(tǒng)分切方法中金屬材料21受到上圓片刀1和下圓片刀11切削刃的剪切作用而分離，由于材料處于拉應(yīng)力狀態(tài)，如圖3中的位置19所示，產(chǎn)生附加塑性變形形成牽拉撕裂分離，在金屬帶材側(cè)面的邊、角形成塑性變形殘余的毛刺30，使金屬帶材厚度方向尺寸大于金屬板材原始厚度的現(xiàn)象。從本實(shí)施例可以看出，本發(fā)明是一種基于材料應(yīng)力應(yīng)變分析，構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，從金屬帶材分切過程根本上消除毛刺的加工裝置及方法。所獲得到帶材分切面無毛刺、表面質(zhì)量好、不需后續(xù)加工工序，加工效率高而且成本低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的加工裝置及其加工方法可以用于各類金屬帶材的分切加工。
權(quán)利要求
1.一種金屬板材無毛刺分切加工裝置，包括圓片剪刀裝置和設(shè)置在圓片剪刀裝置后端的壓力分?jǐn)嘌b置，其特征在于圓片剪刀裝置包括有上圓片刀(1)、下圓片刀(11)、上裝刀軸(5)、下裝刀軸(15)、圓片刀機(jī)架(17)，其中上裝刀軸(5)和下裝刀軸(15)固定在圓片刀機(jī)架(17)上，上裝刀軸(5)上套裝有至少一組上圓片刀(1)及上塑膠墊圈O)，上圓片刀(1) 和上塑膠墊圈( 的兩側(cè)分別設(shè)有套在上裝刀軸( 上的第一套筒C3)和第二套筒，且第一套筒C3)和第二套筒固定在上裝刀軸( 上，下裝刀軸(1 上套裝有至少一組下圓片刀(11)和下塑膠墊圈(12)，下圓片刀(11)和下塑膠墊圈(1 的兩側(cè)分別設(shè)有套在下裝刀軸(巧)上的第三套筒(1 和第四套筒(14)，第三套筒(1 和第四套筒(14)固定在下裝刀軸(15)上，且下圓片刀(11)與上塑膠墊圈(2)配對(duì)，下塑膠墊圈(12)與上圓片刀 (1)配對(duì)，上圓片刀(1)和下圓片刀(11)的側(cè)向負(fù)間隙由固定在上裝刀軸(5)上的第一套筒C3)和第二套筒以及固定在下裝刀軸(1 上的第三套筒(1 和第四套筒(14)設(shè)定，上裝刀軸(5)上連接有實(shí)現(xiàn)調(diào)整上圓片刀(1)和下圓片刀(11)徑向間隙的上裝刀軸上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(16)，上裝刀軸(5)與下裝刀軸(15)與刀軸動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接；壓力分?jǐn)嘌b置包括有上壓力分?jǐn)噍佪S(31)、下壓力分?jǐn)噍佪S(32)、加壓機(jī)構(gòu)(33)、上壓力分?jǐn)噍佪S上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(40)、分?jǐn)噍仚C(jī)架(18)，上壓力分?jǐn)噍佪S(31)和下壓力分?jǐn)噍?32)固定在分?jǐn)噍仚C(jī)架(18)上，上壓力分?jǐn)噍佪S上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)GO)固定在上壓力分?jǐn)噍佪S (31)上，且上壓力分?jǐn)噍佪S上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)GO)上部設(shè)有產(chǎn)生上壓力分?jǐn)噍?31)與下壓力分?jǐn)噍?32)之間的壓力和調(diào)整上壓力分?jǐn)噍?31)與下壓力分?jǐn)噍?32)之間的間隙的加壓機(jī)構(gòu)(33)，上壓力分?jǐn)噍?31)和下壓力分?jǐn)噍?32)與壓力分?jǐn)鄤?dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板材無毛刺分切加工裝置，其特征在于上述圓片剪刀裝置的前端還設(shè)有將金屬板材卷料(20)放卷后成為單片的金屬板材(21)進(jìn)行滾壓的卷料上加壓力輥(24)和卷料下壓力輥(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板材無毛刺分切加工裝置，其特征在于上述刀軸動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)、變速箱(8)、參數(shù)相同的上同步傳動(dòng)齒輪(6)和下同步傳動(dòng)齒輪(7)，其中上同步傳動(dòng)齒輪(6)及下同步傳動(dòng)齒輪(7)分別裝設(shè)在上裝刀軸( 及下裝刀軸(1 上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)通過變速箱(8)把動(dòng)力傳給下同步傳動(dòng)齒輪(7)，上同步傳動(dòng)齒輪(6)與下同步傳動(dòng)齒輪(7)嚙合，上裝刀軸( 及下裝刀軸(1 通過參數(shù)相同的上同步傳動(dòng)齒輪(6)和下同步傳動(dòng)齒輪(7)實(shí)現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板材無毛刺分切加工裝置，其特征在于上述壓力分?jǐn)鄤?dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)、變速箱(8)、主動(dòng)皮帶輪(10)、傳動(dòng)帶(34)、從動(dòng)皮帶輪 (36)、具有相同參數(shù)的分段輥上同步傳動(dòng)齒輪(3 和分段輥下同步傳動(dòng)齒輪(37)，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)通過變速箱(8)把動(dòng)力傳給主動(dòng)皮帶輪(10)，主動(dòng)皮帶輪(10)通過傳動(dòng)帶 (34)把動(dòng)力傳給從動(dòng)皮帶輪(36)，從動(dòng)皮帶輪(36)及分段輥上同步傳動(dòng)齒輪(35)裝設(shè)在上壓力分?jǐn)噍?31)上，分段輥下同步傳動(dòng)齒輪(37)裝設(shè)在下壓力分?jǐn)噍?32)上，分段輥上同步傳動(dòng)齒輪(3 與分段輥下同步傳動(dòng)齒輪(37)嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板材無毛刺分切加工裝置，其特征在于上述第一套筒 (3)和第二套筒(4)通過軸向固定螺母(38)固定在上裝刀軸( 上，第三套筒(1 和第四套筒(14)通過軸向固定螺母(38)固定在下裝刀軸(1 上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板材無毛刺分切加工裝置，其特征在于上述上圓片刀(1)和下圓片刀(11)的側(cè)向負(fù)間隙值為金屬帶材板厚的洲 6%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬板材無毛刺分切加工裝置，其特征在于上述上壓力分?jǐn)噍?31)與下壓力分?jǐn)噍?32)的徑向間隙為金屬帶材板厚的93% 97%。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述金屬帶材無毛刺分切加工裝置的無毛刺分切加工方法，其特征在于包括如下過程1)金屬板材卷料(20)放卷后成為單片的金屬板材(21)通過卷料上加壓力輥(24)和卷料下壓力輥(25)的滾壓后進(jìn)入上圓片刀(1)與下圓片刀(11)之間的剪切作用區(qū)；2)金屬帶材經(jīng)過上圓片刀(1)和下圓片刀(11)時(shí)沿板材厚度方向相對(duì)錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)塑性剪切，在上圓片刀(1)和下圓片刀(11)的擠壓力作用下，金屬板材(21)的大部分厚度被剪開，但金屬板材(21)并不分離；3)金屬板材(21)在上圓片刀(1)與下塑膠墊圈(12)和下圓片刀(11)與上塑膠墊圈(2)的牽引拉力下繼續(xù)前行至上壓力分?jǐn)噍?31)與下壓力分?jǐn)噍?32)之間，通過加壓機(jī)構(gòu) (33)調(diào)整上壓力分?jǐn)噍?31)與下壓力分?jǐn)噍?32)的間隙和徑向壓力，使塑性剪切后的金屬板材(21)經(jīng)過上壓力分?jǐn)噍?31)與下壓力分?jǐn)噍?32)時(shí)沿板材厚度方向產(chǎn)生錯(cuò)位使其余未被剪開的材料微裂紋擴(kuò)展斷開而壓迫分離，通過七分剪切三分壓斷形成無毛刺的金屬帶材(22、23)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬帶材無毛刺分切加工裝置的無毛刺分切加工方法，其特征在于上述無毛刺的金屬帶材(22)、(23)通過金屬帶材托輥(26)后經(jīng)過緩沖收卷成金屬帶材卷料(27)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬帶材無毛刺分切加工裝置及其加工方法。本發(fā)明加工裝置包括圓片剪刀裝置和設(shè)置在圓片剪刀裝置后端的壓力分?jǐn)嘌b置，圓片剪刀裝置包括上圓片刀、下圓片刀、上裝刀軸、下裝刀軸，壓力分?jǐn)嘌b置包括上壓力分?jǐn)噍佪S、下壓力分?jǐn)噍佪S、加壓機(jī)構(gòu)、上壓力分?jǐn)噍佪S上下位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，金屬帶材經(jīng)過上圓片刀和下圓片刀時(shí)沿板材厚度方向相對(duì)錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)塑性剪切，金屬板材約70%厚度被剪開，塑性剪切后的金屬板材經(jīng)過上壓力分?jǐn)噍伵c下壓力分?jǐn)噍仌r(shí)沿板材厚度方向產(chǎn)生錯(cuò)位使其余30%材料微裂紋擴(kuò)展斷開而“壓迫分離”，通過“七分剪切三分壓斷”形成無毛刺的金屬帶材。本發(fā)明加工裝置加工效率高，成本低。本發(fā)明的加工方法方便實(shí)用。
文檔編號(hào)B23D35/00GK102259210SQ20111013657
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者李忠榮, 潘繼生, 閻秋生, 黃升偉 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué), 廣州日寶鋼材制品有限公司