CN105764641A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

本发明消除切断时的棒材的弹起，且易于进行固定刀或按压构件的更换、以及固定刀或按压构件周边的清洁作业。利用夹紧块(54)的夹紧块侧倾斜面(542)将按压构件(6)的按压构件侧倾斜面(65)下压，而利用按压衬套(62)的按压部(621)按压并夹紧棒材(13)。夹紧块侧倾斜面(542)及按压构件侧倾斜面(65)的倾斜角度(θ)形成为6度。所述倾斜角度(θ)形成为如下角度，即，按压的分力小于按压构件侧倾斜面(65)与夹紧块侧倾斜面(542)之间的最大摩擦力，因此，即便在棒材(13)的切断时大的反作用力作用于按压构件(6)，夹紧块(54)、活塞杆(551)也不会向左方向(非夹紧方向)返回。切断时的棒材(13)的弹起得以消除，切断精度提高，而可制造稳定的坯段。

Description

切断装置

技术领域

本发明涉及一种按压棒材以进行切断的切断装置。更详细而言，是涉及一种如下的切断装置：其被设置成用于自棒材切成规定长度的锻造用坯段(billet)等、且利用剪切将棒材切断的切断装置，并且按压被送出至所述切断装置的固定刀上的棒材以进行切断。

背景技术

当制造作为金属零件的锻造品等时，首先，需要自作为其原材料的棒材切成称作坯段的所需长度并取出。在锻造品的情况下，将所述坯段在后续的处理步骤中，在加热炉中加热或者不进行加热而在常温的状态下投入压模(pressmold)中，以被塑性加工成目标形状。通常，在经过此种锻造步骤之后，经过机械加工步骤等而制造成最终零件。因此，若坯段的品质差，会直接导致制造出品质差的零件、成品。因此，要求坯段具有不会弯曲、变形等的高品质。

为了消除坯段的弯曲、变形等，以制成精度良好的坯段，需要在切断阶段准确地决定棒材的位置，按压棒材使其接近切断刀，且维持对切断而言条件良好的棒材的保持状态。专利文献1所记载的切断装置为如下的构成：用于按压棒材的按压构件以隔着棒材而与固定刀相向的方式设置，按压构件对棒材的与固定刀抵接的一侧的相反侧进行按压。结果为，棒材在接近切断位置的部位被按压构件与固定刀夹持固定的状态下，利用固定刀与移动刀而切断，因此，切断时的棒材的弹起得以消除，切断精度提高，而可制造稳定的坯段。

专利文献1的切断装置中，在以支轴为支点进行摆动的杆(lever)的中间部设置有按压构件，利用油压缸(oilhydrauliccylinder)对杆的与支轴隔开的端部进行驱动，从而按压构件对棒材进行按压。因此，若在切断棒材时，自棒材对按压构件作用向上的大的反作用力，杆会抵抗油压缸的按压力而以支轴为支点稍微摆动，故而，有着棒材稍微弹起，对棒材的切断精度造成不良影响的担忧。另外，由于杆自上部覆盖固定刀或按压构件，故而难以进行固定刀或按压构件的更换，且固定刀或按压构件周边的清洁作业耗费时间。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2013-13949号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是基于上述那样的技术背景而完成，要达成下述目的。

本发明的目的在于提供一种切断装置，其消除切断时的棒材的弹起，并且易于进行固定刀或按压构件的更换、以及固定刀或按压构件周边的清洁作业。

解决问题的技术手段

所述课题可利用以下的手段解决。

即，本发明1的切断装置的特征在于包括：

固定刀，安装于基台上，用于支承被送出的棒材；

移动刀，相对于所述固定刀而能够移动地安装于所述基台上，利用作用于所述移动刀与所述固定刀之间的剪切力，而将所述棒材切断；

按压构件，夹着所述棒材，当将所述棒材切断时用于按压所述棒材；

按压构件侧倾斜面，设于所述按压构件；

夹紧杆(clamplever)，能够摆动地支撑于设于所述基台上的支轴，且将夹紧块(clampblock)能够移动地加以支撑，所述夹紧块用于使所述按压构件对所述棒材进行按压；

固定构件，在所述夹紧杆的按压位置，将所述夹紧杆固定于所述基台；

夹紧块侧倾斜面，设于所述夹紧块，形成为与所述按压构件侧倾斜面相同的倾斜角度；以及

按压驱动源，用于在所述夹紧杆的按压位置移动所述夹紧块，利用所述夹紧块侧倾斜面按压所述按压构件侧倾斜面，从而利用所述按压构件对所述棒材进行按压。

本发明2的切断装置根据本发明1，其特征在于：所述按压构件隔着所述棒材而与所述固定刀相向地配置，所述夹紧杆是：以在所述按压位置、与能够更换所述固定刀及/或所述按压构件的摆动角度位置之间能够摆动的方式，而受到支撑。

本发明3的切断装置根据本发明1或2，其特征在于：所述按压构件侧倾斜面与所述夹紧块侧倾斜面的倾斜角度形成为如下的角度：所述按压构件按压所述夹紧块时的分力为所述按压构件侧倾斜面与所述夹紧块侧倾斜面之间的最大摩擦力以下或与其相等。

本发明4的切断装置根据本发明1或2，其特征在于：所述按压构件被弹簧构件向按压方向的相反方向施力，所述弹簧构件设于所述按压构件与所述固定刀之间。

发明的效果

本发明的切断装置由于利用楔(wedge)机构对棒材进行按压，故而获得大的按压力，同时由于楔的倾斜角度形成为较摩擦角更小的角度，故而，切断时楔不会因来自棒材的反作用力而移动，从而消除棒材的弹起。而且，由于使用作为简单机构的楔机构，故而易于进行固定刀或按压构件的更换、以及固定刀或按压构件周边的清洁作业。

附图说明

图1(a)是表示本发明的实施方式的切断装置的纵剖面前视图，图1(b)是表示将夹紧杆固定于基台的螺栓(bolt)的图1(a)的左侧视图。

图2是图1的A-A剖面图。

图3(a)是表示将夹紧杆摆动至更换位置的状态的纵剖面前视图，图3(b)是表示将夹紧杆固定于基台的螺栓的图3(a)的左侧视图。

图4是表示图3(a)的将固定刀与按压构件自基台卸除的状态的纵剖面前视图。

图5(a)是表示夹紧块与引导块的前视图，图5(b)是图5(a)的左侧视图。

图6是表示固定刀与移动刀的前视图。

图7是表示本发明的第2实施方式的切断装置的纵剖面前视图。

图8是图7的B-B剖面图。

图9是表示本发明的第2实施方式的固定刀与移动刀的前视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1(a)是表示本发明的实施方式的切断装置的纵剖面前视图，图1(b)是表示将夹紧杆固定于基台的螺栓的图1(a)的左侧视图。图2是图1的A-A剖面图。图3(a)是表示将夹紧杆摆动至更换位置的状态的纵剖面前视图，图3(b)是表示将夹紧杆固定于基台的螺栓的图3(a)的左侧视图。图4是表示图3(a)的将固定刀与按压构件自基台卸除的状态的纵剖面前视图。图5(a)是表示夹紧块与引导块的前视图，图5(b)是图5(a)的左侧视图。图6是表示固定刀与移动刀的前视图。

如图1至图3所示，本发明的实施方式的切断装置1是：将自棒材供给装置(未图示)送向止挡件(stopper)12侧的长条的棒材13，利用剪切力切断而制造坯段，所述剪切力是利用固定刀3与移动刀4的相对移动动作而产生。在切断装置1的本体11上，利用螺栓而固定有基台2(未图示)，在所述基台2上组装有固定刀3与移动刀4，且安装有夹紧装置，所述夹紧装置用于将已定位的棒材(虚线)13固定。

如图1所示，在所述基台2的右端设置有支轴51，且设置有夹紧杆5，所述夹紧杆5以所述支轴51为中心，在铅垂面(与图1的纸面平行的面)内，能够在按压位置与更换位置之间进行摆动。图1是夹紧杆5的按压位置，图3、图4是夹紧杆5的更换位置。夹紧杆5的图1所示的右端侧是能够摆动地支撑于支轴51。在所述夹紧杆5的中间部，形成有コ字状的凹部52，且利用螺栓531、螺栓531而固定有引导块53，所述引导块53插入凹部52内且配置于所述凹部52的上底。

在引导块53上，沿图1的左右方向(在图示中为上)能够移动地支撑有作为楔的夹紧块54。如图5所示，在引导块53的下表面，形成有沿图5(a)的左右方向延伸的T型槽532，形成于夹紧块54的上表面的T型滑动面541嵌合于T型槽532，而沿图5(a)的左右方向能够移动地受到支撑。在夹紧块54的下表面，形成有在图5(a)中为右侧上倾的夹紧块侧倾斜面542。夹紧块侧倾斜面542的倾斜角度θ在本例中形成为6度。

如图1所示，在夹紧杆5的右端部，安装有油压缸(按压驱动源)55，油压缸55的活塞杆(pistonrod)551的左端部螺入夹紧块54的右端部的内螺纹543中而固定。因此，若使油压缸55运行，夹紧块54会由引导块53引导，而沿图1的左右方向移动。在图1所示的夹紧杆5的按压位置，夹紧杆5利用作为固定构件的螺栓56与螺母(nut)57而固定于基台2。即，将螺栓56的头部561插入形成于基台2的左端的T型槽22中，将螺栓56的轴部插入形成于夹紧杆5的左端的U字形(自上表面来看)的槽58中，且将螺母57紧固于螺栓56的外螺纹上，而将夹紧杆5的左端固定于基台2。若将螺母57自螺栓56的外螺纹卸除，且使夹紧杆5以支轴51为中心向顺时针方向摆动，会变成图3、图4所示的夹紧杆5的更换位置。

在中空圆筒状的保持筒21的右端面的保持孔26中，利用螺栓31、螺栓31而固定有固定刀3，所述保持筒21固定于基台2的轴心部。如图6所示，固定刀3形成为半圆形状，且在其上表面形成有半圆形状的刃部32。固定刀3利用插入螺栓孔33、螺栓孔33(参照图4)中的螺栓31、螺栓31而固定于保持筒21。如图4所示，在固定刀3的上表面，配置有半圆形状的按压构件6。在按压构件6的下表面，形成有半圆形状的凹部61，在所述凹部61内嵌入有半圆筒状的按压衬套(bush)62，并利用螺栓63而固定。

在按压衬套62的下表面，形成有半圆形状的按压部621，所述按压部621位于棒材13的正上方，利用按压部621自上方侧按压棒材13的外周部，而在上下方向及横方向上约束棒材13。即，按压衬套62的按压部621与固定刀3的刃部32以隔着棒材13而相向的方式设置。如此，固定刀3与按压衬套62协同动作，一面在上下方向及横方向约束棒材13、一面夹持并按压棒材13。如图2所示，在保持筒21的轴心部，固定有中空圆筒状的导套(guidebush)25，由所述导套25引导而将棒材13顺利地送向止挡件12侧。

在按压构件6的与固定刀3的上表面之间，设置有弹簧构件64、弹簧构件64。弹簧构件64、弹簧构件64利用弹簧构件64、弹簧构件64施加的力而始终将按压构件6向上方侧上推，使按压构件6向远离棒材13的方向(按压方向的相反方向)移动。因此，当棒材13通过固定刀3的刃部32上时，在棒材13的上部形成有间隙。在按压构件6的上表面，形成有在图4中为右侧上倾(在图示中为上)的按压构件侧倾斜面65。按压构件侧倾斜面65的倾斜角度θ形成为与夹紧块侧倾斜面542的倾斜角度θ相同的6度。如图2所示，在按压构件6形成有凹槽，夹紧块54滑动自如地插入于所述凹槽内。因此，若夹紧块54移动，按压构件6会上下滑动自如地移动。如根据以上的构造的说明所理解般，夹紧块54与按压构件6构成楔机构。

在图3、图4所示的夹紧杆5的更换位置，根据要切断的棒材13的直径，同时以一组(set)更换固定刀3、按压构件6、按压衬套62。在图3、图4所示的夹紧杆5的更换位置，固定刀3、按压构件6、按压衬套62的上部完全被开放，因此，易于进行固定刀3、按压构件6的更换、以及保持孔26、固定刀3、按压构件6周边的清洁作业。在形成于保持筒21的贯通孔23、形成于固定刀3的贯通孔34中，能够进退移动地设置有顶出销(pin)24，所述顶出销24用于将切断完成的坯段向未图示的回收斜槽(chute)顶出。所述顶出销24与移动刀4的切断动作机械连动地进行进退移动，而进行将切断完成的坯段向未图示的回收斜槽侧顶出的动作。

若将未图示的电磁式方向切换阀向后退(按压)侧切换，将油压缸55向后退方向(图1的右方向)驱动，会经由活塞杆551而使夹紧块54向图1的右方向移动。利用夹紧块54的夹紧块侧倾斜面542将按压构件6的按压构件侧倾斜面65下压，而利用按压衬套62的按压部621按压并夹紧棒材13。夹紧块侧倾斜面542及按压构件侧倾斜面65的倾斜角度θ(参照图4)在本例中形成为6度。若将作用于按压构件6的垂直负重设为W，将按压构件侧倾斜面65的倾斜角度设为θ、将夹紧块54移动时的静摩擦系数(coefficientofstaticfriction)设为μ，则垂直负重W的按压所产生的因倾斜角度θ而欲使夹紧块54移动的分力为Wsinθ。

夹紧块54对按压构件侧倾斜面65按压的垂直抵抗力N为N＝Wcosθ，故而使夹紧块54沿按压构件侧倾斜面65移动时的最大摩擦力F为F＝μN＝μWcosθ。因此，理论上，若倾斜面上的分力即Wsinθ为最大摩擦力F以下或与其相等，则不论垂直负重W的大小如何，夹紧块54均不会移动。即，只要有下述关系，夹紧块54便不会移动。

Wsinθ≤μWcosθ→sinθ≤μcosθ……[式1]

例如，夹紧块54为钢材，且充分涂布有润滑剂，若将其静摩擦系数假定为至少0.1以上，则当倾斜角度θ为6度时，左边的sin6°＝0.10，右边的μcos6°＝0.1×0.99＝0.099，所述[式1]大致成立，因此，即便在棒材13的切断时大的反作用力作用于按压构件6，夹紧块54、活塞杆551也利用所述楔的增力效果而不会向左方向(非夹紧方向)返回。因此，切断时的棒材13的弹起得以消除，切断精度提高，故而可制造尺寸稳定且品质上无缺陷的坯段。另外，此时，活塞杆551拉拽夹紧块54的力P为P＝Wtan(θ+ρ)。其中，设μ＝tanρ。可理解为利用所述楔机构，以小的力P便可获得大的垂直负重W。

移动刀4相对于固定刀3邻接，且在按压构件6的前表面能够沿上下方向移动。移动刀4固定于保持构件41，所述保持构件41利用未图示的移动刀按压驱动装置而沿上下方向进行进退移动。如图6所示，所述移动刀4的刃部42、刃部42为半圆形状，且相对于固定刀3而对称地形成。移动刀4经由螺栓孔43、螺栓孔43而螺栓固定于保持构件41。因此，所述移动刀4的刃部42能够翻转更换。固定刀3也可与移动刀4同样地形成为能够翻转更换刃部32的对称形状。利用固定刀3的刃部32与移动刀4的刃部42之间的剪切力，而将棒材13切成坯段。

另一方面，如图2所示，在移动刀4的下部设置有坯段支承垫座(shoe)7，所述坯段支承垫座7用于支承棒材13(及切断而成的坯段)。所述坯段支承垫座7的坯段承接部为剖面半圆形状，坯段支承垫座7固定于垫座支撑轴71的上端。当移动刀4下降时，坯段支承垫座7利用与移动刀4的按压力成比例的支承力支承棒材13(及切断而成的坯段)，直至棒材13的切断结束为止。另外，坯段支承垫座、垫座支撑轴等构造为公知技术(例如，日本专利第5122491号公报)，且也非本发明的主旨，故而省略其说明。

将棒材13切断之后，将电磁方向切换阀向前进(与按压相反)侧切换，将油压缸55向前进方向(图1的左方向)驱动。经由活塞杆551而使夹紧块54向图1的左方向移动。此时，利用夹紧块54与按压构件6而产生的夹紧力被解除，因此，利用弹簧构件64、弹簧构件64施加的力而使按压衬套62的按压部621自棒材13离开，从而棒材13的上部侧开放，在棒材13的上部侧形成规定的间隙。通过将所述棒材13的上部侧开放，即便为弯曲或直径尺寸的偏差大的棒材，也可自如地在固定刀3的上部通过、移动。因此，不会受到由未图示的棒材供给装置供给的棒材13的状态的影响。而且，由于配置有弹簧构件64、弹簧构件64，故而按压衬套62的按压部621自棒材13快速地离开，因此，响应性变得良好，可加快切断速度。

[切断装置的第2实施方式]

图7表示本发明的第2实施方式的切断装置的纵剖面前视图，图8是图7的B-B剖面图，图9是表示本发明的第2实施方式的固定刀与移动刀的前视图。第2实施方式的切断装置为：与移动刀4同样地将固定刀的刃部构成为能够翻转更换的对称形状的例子。以下的说明中，对于与第1实施方式的切断装置相同的构造部分省略说明。如图7至图9所示，在中空圆筒状的保持筒21的右端面，利用螺栓81、螺栓81而固定有固定刀8，所述保持筒21固定于基台2的轴心部。如图9所示，固定刀8的刃部82、刃部82以半圆形状对称地形成。固定刀8成为：沿形成于基台2的右端面的引导槽27与保持筒21的右端面，在上下方向能够进行调整。

在基台2中，在引导槽27的下部形成有凹部28，在凹部28的下表面固定有固定楔85，在固定楔85上表面的倾斜面851，载置有可动楔86下表面的倾斜面861，可动楔86是：沿固定楔85在图7的左右方向及上下方向能够进行移动。从图7来看，使螺入基台2的左端面中的螺栓87旋转，而使可动楔86沿图7的左右方向移动，从而在可动楔86的上表面沿上下方向对固定刀8进行调整，使固定刀8的上部的刃部82与导套25的轴心一致。然后，对螺栓87紧固螺母871而加以固定，且将固定刀8利用螺栓81、螺栓81而固定于保持筒21的右端面。如图9所示，固定刀8利用插入螺栓孔83、螺栓孔83中的螺栓81、螺栓81而固定于保持筒21，所述螺栓孔83、螺栓孔83沿上下方向形成为长槽状。在第2实施方式的切断装置中，可对固定刀8在上下方向进行调整，因此，即便在对已磨损的刃部82进行修正加工之后，通过对固定刀8在上下方向进行调整，仍可再利用固定刀8，故而优选。

如图7所示，在固定刀8的上表面，配置有与第1实施方式相同形状的按压构件6、按压衬套62，利用按压部621自上方侧按压棒材13的外周部，而在上下方向及横方向约束棒材13。即，与第1实施方式同样地，按压衬套62的按压部621与固定刀8的上部的刃部82以隔着棒材13而相向的方式设置。如此，固定刀8与按压衬套62协同动作，一面在上下方向及横方向约束棒材13、一面夹持并按压棒材13。如图9所示，在固定刀8中，沿上下方向呈长槽状地形成有贯通孔84，且能够进退移动地设置有顶出销24，所述顶出销24将切断完成的坯段向未图示的回收斜槽顶出。所述顶出销24与第1实施方式同样地，与移动刀4的切断动作机械连动地进行进退移动，而进行将切断完成的坯段向未图示的回收斜槽侧顶出的动作。

[其他]

所述固定刀3的刃部32、固定刀8的刃部82是形成为半圆形状。然而，虽固定刀为公知技术，但也可为圆筒状。此时，按压构件6的配置位置并非固定刀的位置，而成为向后方移位的位置。另外，所述夹紧块54的形状是仅在一面具有倾斜面，但也可为两面倾斜的楔。所述倾斜角度为6°，但例如也可将单面的角度设为3°，将合计的倾斜角度设为6°。

如以上详述般，本发明的实施方式的切断装置中，夹紧块侧倾斜面542及按压构件侧倾斜面65的倾斜角度θ形成为如下角度，即，所述按压构件按压所述夹紧块的分力为按压构件侧倾斜面65与夹紧块侧倾斜面54之间的最大摩擦力以下或与其相等，因此，即便在棒材13的切断时大的反作用力作用于按压构件6，夹紧块54、活塞杆551也不会向非夹紧方向返回。因此，切断时的棒材13的弹起得以消除，切断精度提高，而可制造稳定的坯段。另外，在夹紧杆5的更换位置，固定刀3、按压构件6、按压衬套62的上部完全开放，因此，易于进行固定刀3、按压构件6的更换、以及保持孔26、固定刀3、按压构件6周边的清洁作业。

[符号的说明]

1：切断装置

3、8：固定刀

11：本体

12：止挡件

13：棒材

2：基台

21：保持筒

22：T型槽

23：贯通孔

24：顶出销

25：导套

26：保持孔

27：引导槽

28：凹部

31：螺栓

32：刃部

33：螺栓孔

34：贯通孔

4：移动刀

41：保持构件

42：刃部

43：螺栓孔

5：夹紧杆

51：支轴

52：凹部

53：引导块

531：螺栓

532：T型槽

54：夹紧块

541：T型滑动面

542：夹紧块侧倾斜面

543：内螺纹

55：油压缸

551：活塞杆

56：螺栓

561：头部

57：螺母

58：槽

6：按压构件

61：凹部

62：按压衬套

621：按压部

63：螺栓

64：弹簧构件

65：按压构件侧倾斜面

7：坯段支承垫座

71：垫座支撑轴

81：螺栓

82：刃部

83：螺栓孔

84：贯通孔

85：固定楔

851：倾斜面

86：可动楔

861：倾斜面

87：螺栓

871：螺母

Claims (4)

1.一种切断装置，其特征在于包括：

固定刀，安装于基台，用于支承被送出的棒材；

移动刀，相对于所述固定刀而能够移动地安装于所述基台，利用作用于所述移动刀与所述固定刀之间的剪切力，而将所述棒材切断；

按压构件，夹着所述棒材，在将所述棒材切断时，用于按压所述棒材；

按压构件侧倾斜面，设于所述按压构件；

夹紧杆，能够摆动地支撑于设于所述基台上的支轴，且将夹紧块能够移动地加以支撑，所述夹紧块用于使所述按压构件对所述棒材进行按压；

固定构件，在所述夹紧杆的按压位置，将所述夹紧杆固定于所述基台；

夹紧块侧倾斜面，设于所述夹紧块，形成为与所述按压构件侧倾斜面相同的倾斜角度；以及

按压驱动源，用于在所述夹紧杆的按压位置移动所述夹紧块，利用所述夹紧块侧倾斜面按压所述按压构件侧倾斜面，从而利用所述按压构件按压所述棒材。

2.根据权利要求1所述的切断装置，其特征在于：

所述按压构件隔着所述棒材而与所述固定刀相向地配置，

所述夹紧杆是：以在所述按压位置、与能够更换所述固定刀及/或所述按压构件的摆动角度位置之间能够摆动的方式，而受到支撑。

3.根据权利要求1或2所述的切断装置，其特征在于：

所述按压构件侧倾斜面与所述夹紧块侧倾斜面的倾斜角度形成为如下的角度：所述按压构件按压所述夹紧块时的分力为所述按压构件侧倾斜面与所述夹紧块侧倾斜面之间的最大摩擦力以下或与其相等。

4.根据权利要求1或2所述的切断装置，其特征在于：

所述按压构件被弹簧构件向按压方向的相反方向施力，所述弹簧构件设于所述按压构件与所述固定刀之间。