CN104438406A - 一种用于固态金属板的快速连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明的用于固态金属板的快速连接机构包括驱动装置、连接装置、传动装置、设有刀尖的上刀架和设有刀尖的下刀架，上刀架能滑动地设置在位于连接装置中部的凹槽中，下刀架固定地设置在连接装置的底部，上刀架与下刀架之间设置有待连接的第一固态金属板和第二固态金属板，两块固态金属板具有一个重叠部分。做圆周运动的驱动装置通过连接装置带动上刀架和下刀架运动，从而在重叠部分处剪切固态金属板，并实现对固态金属板的快速连接。本发明的用于固态金属板的快速连接机构可以提高板料连接的效率，为无头轧制技术提供了一种快速和有效的固态金属连接机构，保证了无头轧制的效率及效果。

Description

一种用于固态金属板的快速连接机构

技术领域

本发明涉及一种用于固态金属板的快速连接机构，该机构能在短时间内连接待连接的金属板，使连续的轧制成为可能。

背景技术

随着航空航天、交通运输、化工、建筑和电子工业的迅速发展，不断对材料的性能提出越来越高的要求，因此，金属间的连接技术，特别是固态连接技术一直是国内外研究者关注的热点课题之一。另一方面，随着钢材市场的激烈竞争，提高钢材的生产率和成品率迫在眉睫，而无头轧制技术是实现该目标的首选，固态金属的连接是无头轧制的关键技术之一。

经过多年的发展，现代金属连接技术主要包括冶金连接(俗称焊接)、机械连接、化学连接，其中焊接技术占主导地位，应用最为广泛。焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程，促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压，或同时加热又加压，金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类，目前，常用的中、厚板金属和金属板材连接方法为高温热源焊接。高温热源焊接方法连接时间长、距离长，设备庞大，效率低，而且存在钢坯端面形状偏差及钢种的变化影响焊接的质量，焊接系统故障较多，焊瘤难以去除等缺陷。

1991年英国焊接研究所发明了一种新型固态连接技术-搅拌摩擦焊(简称FSW)。其工作原理是：搅拌焊头在高速旋转的同时插入待焊接材料接缝中，旋转的搅拌焊头与焊件之间摩擦产生的热量，使接缝处的材料温度升高而软化，同时，搅拌焊头一边旋转一边沿着接缝与焊件作相对运动，搅拌焊头前面材料发生强烈的塑性变形并流向搅拌焊头的后面，肩部所施加的压力使接缝处的变形金属通过相互扩散与再结晶牢固的结合在一起，从而形成搅拌摩擦焊缝。FSW不会产生飞溅、烟尘，不需添加焊丝和保护气体，接头部位不存在金属的熔化过程，故不存在熔焊时的各种缺陷；同时，由于熔焊过程中接头部位大范围的热塑性变化过程，焊后接头的内应力小、变形小，基本可实现板件的低应力无变形焊接，成为一种新型的绿色焊接技术。但FSW由于受到搅拌磨擦头尺寸的限制，通常适用于板材间的连接，对于焊接截面很大的材料，其中心部分难以实现焊合。扩散连接作为另一种固态连接技术也能够避免采用熔焊方法时产生的缺陷，被广泛应用于金属板材的连接。

由此可见，现有的固态金属连接方法主要存在的问题为：设备庞大而贵重，生产线长，连接时间长，需要对固态金属做预处理，无法快速连接，因此有必要发明一种新型的、简便的机构来实现固态金属快速剪切挤压连接。可以预见，剪切变形固态连接加工技术在工业上具有广泛的应用前景。

发明内容

为了解决上述提到的现有的固态金属连接方法存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于金属板的快速连接机构，能在短时间内连接好热轧金属板，使连续的轧制成为可能。

具体的，本发明提供一种用于固态金属板的快速连接机构，其包括驱动装置、连接装置、传动装置、设有刀尖的上刀架和设有刀尖的下刀架，其中，所述上刀架能滑动地设置在位于所述连接装置中部的凹槽中，所述下刀架固定地设置在所述连接装置的底部，所述上刀架与所述下刀架之间设置有第一固态金属板和第二固态金属板，所述第一固态金属板和第二固态金属板具有一个共同的重叠部分，做圆周运动的所述驱动装置通过所述连接装置带动所述上刀架和所述下刀架运动，从而在所述重叠部分处剪切所述第一固态金属板和第二固态金属板，并实现对所述第一固态金属板和第二固态金属板的快速连接；以及所述上刀架的刀尖和所述下刀架的刀尖之间距离在开始剪切时为最大，所述距离在剪切结束时最小，所述上刀架的刀尖和所述下刀架的刀尖在剪切过程中的运动轨迹分别为不相交的封闭曲线。

可优选的是，所述传动装置包括第一传动装置、第二传动装置、第三传动装置和第四传动装置；所述第一传动装置的第一端通过其上设置的中间销轴与所述驱动装置的中部连接在一起，所述第一传动装置的第二端通过销轴连接在所述上刀架上；以及所述第二传动装置的第一端连接到所述连接装置的中部活动销轴上，所述第二传动装置的第二端通过所述活动销轴与所述第三传动装置的第一端相连接，所述第三传动装置的第二端通过活动销轴与所述第四传动装置的第一端相连接，所述第四传动装置的第二端通过活动销轴与所述驱动装置的第二端相连接，并且所述第三传动装置的中间设有一固定销轴。

可优选的是，所述驱动装置为曲柄轴，所述曲柄轴能够做圆周运动，从而带动所述上刀架和所述下刀架的相对运动。

可优选的是，所述第一传动装置、第二传动装置和第三传动装置为连杆，所述第四传动装置为摇杆。

可优选的是，在剪切过程中，所述驱动装置借助所述第一传动装置、所述第二传动装置、所述第三传动装置和所述第四传动装置带动所述上刀架和所述下刀架做沿水平方向X和垂直方向Y的运动。

可优选的是，所述连接装置为导杆。

可优选的是，在使用时为了保证上刀架及下刀架的运动轨迹，需要设定上刀架与下刀架之间的最小刀尖距离d需要满足的条件为：d<α*h+0.3mm，其中，h为固态金属板的厚度，α为固定倍数，取值为0.8～1.2，d为当上刀架的刀尖处于最低点，下刀架的刀尖处于最高点时，上刀架与下刀架之间的刀尖距离。

可优选的是，在连接时为了保证所述上刀架及所述下刀架的运动轨迹，上刀架倾角θ₈的范围为：60°＜θ₈＜120°。

可优选的是，所述上刀架和所述下刀架的最大开口度为上刀架的刀尖的最高位置减去下刀架的刀尖的最低位置，最大开口度K满足：K＝R₁+R₂+R₁₂-R₇-R₈＞(3～5)h，其中h为固态金属板的厚度，R₁为驱动装置的固定销轴与其第一端之间的距离，R₂为为驱动装置的固定销轴与其第二端之间的距离，R₇为驱动装置的第二端与上刀架的销轴之间的距离，R₈为上刀架的销轴与上刀架的刀尖之间的距离，R₁₂为驱动装置的第一端与下刀架的刀尖之间的距离。

本发明的优点如下所述：本发明采用用于固态金属板的快速连接机构可以提高板料连接的效率、降低成本、保证固态金属板的无间断轧制，从根本上解决了无头轧制固态金属板连接的技术问题，为无头轧制技术提供了一种快速、有效的固态金属连接机构。

附图说明

图1是本发明的用于固态金属板的快速连接机构的结构示意图；

图2是本发明的用于固态金属板的快速连接机构的矢量图；

图3是本发明剪切挤压前第一固态金属板和第二固态金属板搭接状态示意图；

图4是本发明剪切挤压后第一固态金属板和第二固板态金属的状态示意图；以及

图5是本发明的上刀架的刀尖和下刀架的刀尖的轨迹图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构和工作原理做进一步解释：

如图1所示，本发明提供一种用于多个金属板的快速连接机构，其包括驱动装置1、连接装置2、传动装置、设有刀尖J₂的上刀架3和设有刀尖T2的下刀架4，上刀架3可滑动地设置在位于连接装置2中部的凹槽中，上刀架3不仅能随同连接装置2一起运动并且能相对于连接装置2进行滑动，其中连接装置2为导杆。下刀架4固定地设置在连接装置2的底部上，这样，下刀架4就能够随同连接装置2一起运动。

当本发明用于固态金属板的快速连接机构在连接两块金属板时，上刀架3(或者以J表示)与下刀架4(或者以H表示)之间设置有待连接的第一固态金属板50和第二固态金属板60，第一固态金属板50和第二固态金属板60共同具有一个重叠部分6。做圆周运动的驱动装置1通过连接装置2带动上刀架3和下刀架4运动，从而在重叠部分6处剪切金属板的重叠部分6，并实现对第一固态金属板50和第二固态金属板60的快速连接。

在一个具体实施方式中，驱动装置1为一个以固定销轴O为转动中心的曲柄轴1，曲柄轴1的第一端A和第二端I在剪切过程中分别形成圆形运动轨迹。当开始剪切时，上刀架3的刀尖J₂和下刀架4的刀尖T2之间距离最大；当剪切结束后，刀尖J₂和刀尖T2之间距离最小，而且在剪切过程中，上刀架3的刀尖J₂和下刀架4的刀尖T2的运动轨迹为彼此不相交的封闭曲线。

传动装置包括第一传动装置10、第二传动装置20、第三传动装置30和第四传动装置40，在一个优选实施方式中，第一传动装置10、第二传动装置20和第三传动装置30为连杆，第四传动装置40为摇杆。第一传动装置10的第一端通过其上设置的中间销轴B与驱动装置1(即曲柄轴1)的中部连接在一起，第一传动装置10的第二端通过销轴J1连接在上刀架3上。在剪切时，驱动装置1通过第一传动装置10带动上刀架3沿着连接装置2的凹槽上下移动。

第二传动装置20的第一端连接到连接装置2的中部活动销轴F上，第二传动装置20的第二端通过活动销轴E与第三传动装置30的第一端相连接。第三传动装置30的第二端通过活动销轴C与第四传动装置40的第一端相连接，第四传动装置40的第二端通过活动销轴I与驱动装置1(即曲柄轴1)的第二端I相连接，其中，第三传动装置30的中间设有固定销轴D。在剪切过程中，驱动装置1借助各传动装置带动连接装置2上的上刀架3和下刀架4做沿水平方向X和垂直方向Y的运动。

在工作时，曲柄轴1作圆周运动，经过第一传动装置10的传递来实现上刀架3沿垂直方向Y的运动。曲柄轴1通过连接装置2与第二传动装置20、第三传动装置30与第四传动装置40相连接，从而实现连接装置2上的上刀架3和下刀架4沿水平方向X的运动，同时下刀架4随着连接装置2的运动而一同运动。

为了保证上刀架3的刀尖J₂和下刀架4的刀尖T2的运动轨迹为彼此不相交的封闭曲线，需要设定上刀架3与下刀架4之间的最小刀尖距离d，在本实施例中d设置为：

d<α*h+0.3mm

其中，h为每块固态金属板的厚度，α为固定倍数，取值为0.8-1.2，d为当上刀架的刀尖J₂处于最低点，下刀架的刀尖T2处于最高点时，上刀架3与下刀架4之间的最小刀尖距离。

一般而言，在连接时为了保证所述上刀架及所述下刀架的运动轨迹，将上刀架与水平x轴的之间夹角称为上刀架倾角，该上刀架倾角θ₈的范围为：60°＜θ₈＜120°。

这个上刀架倾角θ₈与连接极位时上刀架倾角θ_8cut不同，该连接极位时上刀架倾角θ_8cut是为了保证剪切完成后刀架保持近似垂直的角度范围。为了满足连接极位时上刀架是竖直的前提，该连接极位时上刀架倾角θ_8cut为，

89°＜θ_8cut＜91°。

优选的，上刀架和下刀架的最大开口度K为上刀架的刀尖J₂的最高位置减去下刀架的刀尖T2的最低位置，最大开口度K满足：K＝R₁+R₂+R₁₂-R₇-R₈＞(3～5)h，其中h为固态金属板的厚度，R₁为驱动装置的固定销轴O与其第一端A之间的距离，R₂为驱动装置的固定销轴O与其上中间销轴B之间的距离，R₇为驱动装置的中间销轴B与上刀架的销轴J₁之间的距离，R₈为上刀架的销轴J₁与上刀尖J₂之间的距离，R₁₂为驱动装置的第一端A与下刀架H之间的距离。

下面对利用上述机构进行两个金属板的固态连接方法进行说明，该固态连接方法的具体步骤如下：

S1、将两个搭接后的固态金属板加热到再结晶温度100～150℃以上；

S2、设定用于两个金属板的快速连接机构的各个参数，固态金属板在轧制的过程中，当第二固态金属板60快轧制完的时候，第一固态金属板50通过轧辊的加速开始快速前进，并搭在第二固态金属板60上，并使得重叠部分6设置在上刀架3与下刀架4之间；

S3、将加热后的固态金属板在重叠部分6处纵向快速剪切，使剪切后两块固态金属板位于同一水平面内、且切口相互挤压，从而在剪切面产生塑性流动变形，通过上刀架3和下刀架4施加的压力实现金属板的连接。

步骤S3还包括快速剪切前对固态金属板做预处理，预处理包括除鳞和去氧化皮。

当利用上述发明进行多块金属板的连接时，轧辊将已经按上述步骤连接好的金属板向前传送，待连接的金属板两个两个一组分别重复上述步骤S1至S3从而通过对多块金属板的连接实现固态金属板的无间断轧制。

本发明用于固态金属板的快速连接机构中用作驱动装置1、连接装置2和传动装置的设置方式优选按照如下方式设置：

如图2所示：对驱动装置1、连接装置2、传动装置的各销轴与各装置的第一端和第二端之间距离以及刀尖的移动距离等参数进行如下设定：

R₁＝OA，R₂＝OB，R₃＝OI,R₄＝IC,R₅＝CD,R₆＝OD，

R₇＝BJ₁，R₈＝J₁J₂，R₉＝AF,R₁₀＝DE,R₁₁＝EF,R₁₂＝AH。

本发明用于固态金属板的快速连接机构中采用四杆机构OICDO和五杆机构OEFCHO，为确保上刀尖3和下刀尖4完成相对剪切运动和随固态金属的运动，驱动装置1优选为曲柄轴，考虑到曲柄轴存在条件和传动角条件：

1)四杆机构OICDO中OI为曲柄轴的条件

四杆机构为曲柄摇杆机构的条件是，最短杆R₃是连架杆，且最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和，即

R₃＜R₄；R₃＜R₅；R₃＜R₆；R₃+R₄≤R₅+R₆；

R₃+R₅≤R₄+R₆；R₃+R₆≤R₄+R₅；

2)四杆机构OICDO传动角的条件

$\arccos \left(\frac{R_4^2+R_5^2-{(R_6-R_3)}^2}{2R_4{R}_5}\right)\&GreaterEqual;\frac{\mathrm{\&pi;}}{4}$

化简，等价约束为

$\frac{R_4^2+R_5^2-{(R_6-R_3)}^2}{R_4{R}_5}\&le;\sqrt{2}$

$\arccos \left(\frac{R_4^2+R_5^2-{(R_6+R_3)}^2}{2R_4{R}_5}\right)\&le;\frac{3\mathrm{\&pi;}}{4}$

化简，等价约束为

$\frac{R_4^2+R_5^2-{(R_6+R_3)}^2}{R_4{R}_5}\&GreaterEqual;-\sqrt{2}$

3)五杆机构OAFEDO中OA为曲柄及传动角的条件

由于五杆机构的自由度F＝3n-(2p_l+p_h)＝3×4-(2×5+0)＝2，所以需有两根杆为原动件，即OA和DE运动规律已知。两自由度平面五杆机构中转动副O和D成为周转副，且传动角不等于0°或180°(即AF和EF不重叠或共线)的充分必要条件是：

R₁＜R₆；R₁＜R₉；R₁＜R₁₀；R₁＜R₁₁；R₁₀＜R₆；R₁₀＜R₉；

R₁₀＜R₁₁；R₆＜R₁₁；R₉＜R₁₁；R₁₁+R₁+R₁₀≤R₆+R₉；

4)曲柄滑块机构AH-AB-BJ中AB为曲柄的条件

在快速连接机构中，上刀架3在连接装置2的凹槽中滑动，所以整个连接机构可以看作以OB为曲柄，BJ为连杆，上刀架3为滑块的曲柄滑块机构。

为了满足O为周转副，有约束

R₁+R₂＜R₇；

5)连杆比约束

连杆是机构中承受全部工作载荷的一个重要零件，它的作用是将曲柄轴的旋转运动转化为刀架或滑块的往复运动。连杆比λ是决定连杆长度的重要参数，连杆比公式为

$\mathrm{\&lambda;}=\frac{R}{L};$

式中  R——为曲柄长或曲柄轴偏心距；

      L——连杆长度。

当刀片行程相同时，如果连杆比不同，曲柄连杆机构的受力和设备重量就不同。连杆比小的机构，设备高度低，重量轻，工作时连杆的变形小，提高了设备的刚度。但是其缺点是，增大了曲柄轴上的扭矩和刀架的侧推力，扭矩过大影响连杆强度，侧推力过大影响连接精度。

在本发明的实施例中，一般连杆比λ＝0.075～0.15，最大不超过0.25。在连接装置2中，上刀架在连接装置2的滑槽中运动，因此对连接上刀架的连杆R₇进行约束。

$\frac{R_2}{R_7}<0.25$

等价约束为

R₂-0.25R₇＜0；

6)上刀架与下刀架的刀尖距离的约束

当上刀架的刀尖处于最低点，下刀架的刀尖处于最高点时，为了确保能连接固态金属，则刀尖必须有一定的距离约束。刀尖保持的距离约为一个固态金属板的α倍，α＝1.2-0.8。由于连接极位时，上刀架处于竖直方向，所以刀尖距离的约束表示为

R₁₂-(R₁+R₂+R₇+R₈)＝R₁₂-R₁-R₂-R₇-R₈

即

αh＜R₁₂-R₁-R₂-R₇-R₈；

R₁₂-R₁-R₂-R₇-R₈＜αh+0.3

式中h——固态金属板的厚度，0.3为上下浮动的高度，其单位为mm。

7)连接极位时上刀架角度的约束

一般而言，在连接时为了保证所述上刀架及所述下刀架的运动轨迹，将上刀架与水平x轴的之间夹角称为上刀架倾角，该上刀架倾角θ₈的范围为：60°＜θ₈＜120°。

这个上刀架倾角θ₈与连接极位时上刀架倾角θ_8cut不同，该连接极位时上刀架倾角θ_8cut是为了保证剪切完成后刀架保持近似垂直的角度范围。约束5)和6)均是以假设连接极位时上刀架是竖直为前提。为了满足此前提，必须约束连接极位时上刀架倾角θ_8cut，如下所述：该连接极位时上刀架倾角θ_8cut为，

89°＜θ_8cut＜91°。

用弧度表示为

${({\mathrm{\&theta;}}_{8\mathrm{cut}}-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2})}^2<0.0003;$

8)开口度约束

为了让固态金属板顺利通过，最大开口度K需要设定一个下限。最大开口度K为上刀架3的刀尖J₂最高位置减去下刀架4的刀尖T2最低位置，即

K＝R₁+R₂+R₁₂-R₇-R₈

K＝R₁+R₂+R₁₂-R₇-R₈＞(3～5)h；

其中h为固态金属板的厚度，R₁为驱动装置的固定销轴O与其第一端A之间的距离，R₂为驱动装置的固定销轴O与其上中间销轴B之间的距离，R₇为驱动装置的中间销轴B与上刀架的销轴J₁之间的距离，R₈为上刀架的销轴J₁与上刀尖J₂之间的距离，R₁₂为驱动装置的第一端A与下刀架H之间的距离。

9)参数取值区间

$-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}<{\mathrm{\&theta;}}_6<\frac{\mathrm{\&pi;}}{2};$

各个杆件通过上面条件约束的配合,从而满足连接装置中四杆机构OICDO中OI为曲柄及传动角、五杆机构OAFEDO中OA为曲柄及传动角、曲柄滑块机构AH-AB-BJ中AB为曲柄、连杆比约束、刀尖距离的约束、开口度约束、连接极位时上刀架角度约束、参数取值区间的条件，进而保证连接的可行性。

如图3所示，固态金属板在轧制的过程中，当第二固态金属板60快轧制完的时候，第一固态金属板50通过轧辊的加速开始快速前进，使其搭在第二固态金属板上，最后搭接成如图3所示的状态。

如图4所示，固态金属板在轧制的过程中，当第二固态金属60和第一固态金属50搭接成图3的时候，用于固态金属板的快速连接机构开始迅速动作，通过下刀架3和上刀架4的快速剪切挤压运动完成固态金属的连接。

如图5所示：上刀架3的刀尖J₂的运动轨迹100和下刀架4的刀尖T2的运动轨迹200为两个彼此不相交的曲线。当上刀架3的刀尖J₂和下刀架4的刀尖T2距离最大的时候为机构的开始位置，上、下刀架的刀尖在做几乎同步同向的水平运动，同时又在做相向运动，当刀尖距离最小的时候剪切挤压连接完成，然后上、下刀架的刀尖在做几乎同步同向的水平运动，同时又在做相离运动，最后恢复到初始位置。整个过程刀尖的轨迹为封闭的曲线，并且在连接区域刀尖J₂和刀尖T2做近似水平运动，而且刀尖J₂和刀尖T2的刀尖轨迹之间不存在交集，分别构成一不相交的封闭曲线。

本发明用于固态金属板的快速连接机构能够提高板料连接的效率、降低成本、实现固态金属板的无间断轧制，从根本上解决了无头轧制固态金属连接的技术间题，为无头轧制工艺提供了一种快速、可靠的固态金属连接装置。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种用于固态金属板的快速连接机构，其包括驱动装置、连接装置、传动装置、设有一刀尖的上刀架和设有一刀尖的下刀架，其特征在于：所述上刀架能滑动地设置在位于所述连接装置中部的凹槽中，所述下刀架固定地设置在所述连接装置的底部，所述上刀架与所述下刀架之间设置有第一固态金属板和第二固态金属板，所述第一固态金属板和第二固态金属板具有一个共同的重叠部分，做圆周运动的所述驱动装置通过所述连接装置带动所述上刀架和所述下刀架运动，从而在所述重叠部分处剪切所述第一固态金属板和第二固态金属板，并实现对所述第一固态金属板和第二固态金属板的快速连接；以及

所述上刀架的刀尖和所述下刀架的刀尖之间距离在开始剪切时为最大，所述距离在剪切结束时最小，所述上刀架的刀尖和所述下刀架的刀尖在剪切过程中的运动轨迹分别为不相交的封闭曲线。

2.根据权利要求1所述的用于固态金属板的快速连接机构，其特征在于：所述传动装置包括第一传动装置、第二传动装置、第三传动装置和第四传动装置；

所述第一传动装置的第一端通过其上设置的中间销轴与所述驱动装置的中部连接在一起，所述第一传动装置的第二端通过销轴连接在所述上刀架上；以及

所述第二传动装置的第一端连接到所述连接装置的中部活动销轴上，所述第二传动装置的第二端通过所述活动销轴与所述第三传动装置的第一端相连接，所述第三传动装置的第二端通过活动销轴与所述第四传动装置的第一端相连接，所述第四传动装置的第二端通过活动销轴与所述驱动装置的第二端相连接，并且所述第三传动装置的中间设有一固定销轴。

3.根据权利要求1或2所述的用于固态金属板的快速连接机构，其特征在于：所述驱动装置为曲柄轴，所述曲柄轴能够做圆周运动，从而带动所述上刀架和所述下刀架的相对运动。

4.根据权利要求2所述的用于固态金属板的快速连接机构，其特征在于：所述第一传动装置、所述第二传动装置和所述第三传动装置为连杆，所述第四传动装置为摇杆。

5.根据权利要求2所述的用于固态金属板的快速连接机构，其特征在于：在剪切过程中，所述驱动装置借助所述第一传动装置、所述第二传动装置、所述第三传动装置和所述第四传动装置带动所述上刀架和所述下刀架做沿水平方向X和垂直方向Y的运动。

6.根据权利要求1所述的用于固态金属板的快速连接机构，其特征在于：所述连接装置为导杆。

7.根据权利要求1所述的用于固态金属板的快速连接机构，其特征在于：在使用时为了保证上刀架及下刀架的运动轨迹，设定上刀架与下刀架之间的最小刀尖距离d满足的条件为：d<α*h+0.3mm；

其中，h为固态金属板的厚度，α为固定倍数，取值为0.8～1.2，d为当上刀架的刀尖处于最低点且下刀架的刀尖处于最高点时，上刀架与下刀架之间的刀尖距离。

8.根据权利要求1所述的用于固态金属板的快速连接机构，其特征在于：在连接时为了保证所述上刀架及所述下刀架的运动轨迹，上刀架倾角θ₈的范围为：

60°＜θ₈＜120°。

9.根据权利要求2所述的用于固态金属板的快速连接机构，其特征在于：所述上刀架和所述下刀架的最大开口度为上刀架的刀尖的最高位置减去下刀架的刀尖的最低位置，最大开口度K满足：K＝R₁+R₂+R₁₂-R₇-R₈＞(3～5)h，其中h为固态金属板的厚度，R₁为驱动装置的固定销轴与其第一端之间的距离，R₂为为驱动装置的固定销轴与其第二端之间的距离，R₇为驱动装置的第二端与上刀架的销轴之间的距离，R₈为上刀架的销轴与上刀架的刀尖之间的距离，R₁₂为驱动装置的第一端与下刀架的刀尖之间的距离。