CN114247933A - 一种异形金属板材专用剪刀板、剪刀装置及制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种异形金属板材专用剪刀板，属于金属板材成型设备技术领域，包括剪刀板本体，剪刀板本体由左刀板、主刀板和右刀板组成，左刀板右后侧边沿通过连接梁连接在主刀板左前侧边沿上呈一体结构，右刀板左后侧边沿通过连接梁连接在主刀板右前侧边沿上呈一体结构，剪刀板本体位于主刀板前侧通过两侧连接梁设置成凹槽结构，剪刀板本体位于主刀板后侧通过两侧连接梁设置成凸起结构，凹槽结构两侧的连接梁倾斜设置，倾斜角为90°‑135°，凸起结构两侧边表面和凹槽结构两侧边表面平行；本发明设置异形金属板材专用剪刀板，实现对金属板材端面异形结构的裁剪，以达到客户需求，解决现有冷库门用异形金属板件难以加工、生产设备和人工成本高的问题。

Description

一种异形金属板材专用剪刀板、剪刀装置及制造工艺
技术领域
本发明属于金属板材成型设备技术领域，尤其是冷库用金属板材，具体涉及一种异形金属板材专用剪刀板、剪刀装置及制造工艺。
背景技术
冷库门是指安装在冷库设备、冷冻库房等冷冻环境设备中起保温密闭的门；而现有技术中常规使用到的室内组合式冷库采用了工厂预制组合绝热板件，凹凸结合方式连接，便于在工地现场施工组合、拆卸移位及增减库容数量，以方便增减其存储量。
而这种凹凸结合方式连接的组合绝热板件即为非常规生产的异形金属板件，两侧设有折起角度，前后端面为凹凸设计，以实现相邻两块异形金属板材前后相连，来满足现有冷库零件的拆装需求和使用需求。
但目前对于这一异形金属板材无专用成型和裁剪的设备，只能通过常规的弯折设备折弯后，转至下一裁剪设备裁剪，且裁剪的凹凸形状由于金属板材壁薄，容易从板材的转角处撕裂，导致这种异形金属板材难以生产，工序较多，生产设备成本高的同时，人工成本增加，生产成本高，报废率高。
发明内容
本发明要解决上述背景技术中的问题，为此提供了一种异形金属板材专用剪刀板、剪刀装置及制造工艺。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种异形金属板材专用剪刀板，包括剪刀板本体，所述剪刀板本体由左刀板、主刀板和右刀板组成，所述左刀板右后侧边沿通过连接梁连接在主刀板左前侧边沿上呈一体结构，所述右刀板左后侧边沿通过连接梁连接在主刀板右前侧边沿上呈一体结构，所述剪刀板本体位于主刀板前侧通过两侧连接梁设置成凹槽结构，所述剪刀板本体位于主刀板后侧通过两侧连接梁设置成凸起结构，凹槽结构两侧的连接梁倾斜设置，倾斜角为90°-135°，凸起结构两侧边表面和凹槽结构两侧边表面平行；
所述剪刀板本体下端前后向贯穿开有切口，所述切口包括W形口和两个半圆口，W形口正向朝上设置在剪刀板本体中间，两个半圆口对称连接在W形口两侧壁上，两个半圆口开口朝下，两个半圆口外侧沿切线倾斜开至剪刀板本体下端面。
较佳的，所述凹槽结构内两角均设置有倒圆角，所述凸起结构与左刀板和右刀板之间的内角均设置有倒圆角。
较佳的，若干所述倒圆角的半径要求为0.2mm-1.2mm。
一种异形金属板材专用剪刀装置，包括所述的异形金属板材专用剪刀板：包括安装座，所述安装座上表面横向开有安装槽，所述安装座上方通过安装槽安装有成型座，所述成型座前后侧面贯穿有板材口，所述成型座上方中间开有切槽，所述成型座上方两侧中间处对称开有两个导孔，所述成型座上方两侧均通过导孔活动安插有导杆，两个所述导杆上端通过螺钉固定连接有压力板，所述剪刀板本体安装在压力板下方中间处，所述压力板通过上方压力来源带动剪刀板本体穿过板材口在切槽内上下剪切。
较佳的，所述切槽的形状和大小配合剪刀板本体的形状和大小。
较佳的，所述安装座上方开有让位口，所述让位口开口面积大于切槽的开口面积。
较佳的，所述板材口是U型口，所述板材口两侧边配合板材设置成倾斜边。
一种异形金属板材专用剪刀装置的制造工艺，采用所述的异形金属板材专用剪刀装置，包括以下工艺步骤：
S1、备料：按照安装座、成型座、剪刀板本体和压力板的尺寸选用大于对应尺寸的矩形钢材，按照导杆的尺寸选用备用；
S2、机加工：对安装座进行铣面、铣安装槽和钻螺孔；
对成型座进行铣面、钻导孔和钻螺孔；
对剪刀板本体进行铣上下两端面；
对压力板进行铣面和钻螺孔；
对导杆进行端面车削、直径车削和攻螺纹加工；
S3、槽切割：按照板材口的尺寸需求，对成型座的矩形钢材前后面采用线切割进行板材口成型；按照切槽的尺寸需求，对成型座的矩形钢材上下面采用线切割进行切槽成型；
按照剪刀板本体的尺寸需求，对剪刀板本体的矩形钢材上下面采用线切割进行剪刀板本体成型；按照切口的尺寸需求，对剪刀板本体前后向采用线切割进行切口成型；
S4、焊接：对压力板和剪刀板本体进行预热，预热温度要求为160℃-220℃，将预热好的剪刀板本体上端焊接在压力板下表面中间处，对焊接部位进行退火去应力；
S5、表面热处理：将安装座、成型座、焊接好的剪刀板本体和压力板、两个导杆均加热至800℃后，放入冷却油中淬火冷却，再将冷却后的安装座、成型座、焊接好的剪刀板本体和压力板、两个导杆低温回火，保温12h后，自然冷却，使表面硬度大于HRC55；
S6、装配：将安装座固定在作业台上，成型座螺纹固定在安装座上，压力板通过两个导杆活动安装在成型座上方，保证剪刀板本体对准切槽后，将压力板连接在压力来源下方，使剪刀板本体通过压力来源上下活动实现剪切即可。
较佳的，所述步骤S2的机加工表面粗糙度要求为Ra3.2。
较佳的，所述步骤S3线切割要求为脉宽30us，脉间150us。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设置专用的剪刀板，通过焊接的方式固定在压力板下方，通过两个导杆的导向和压力来源向下压实现具有凹凸结构的异形金属板材的剪切，且在剪刀板的凹槽结构和凸起结构的转角处设置半径范围为0.2mm-1.2mm的倒圆角，配合下端的切口，以解决切割后抬刀不会出现金属板材转角位置的撕裂，提高生产质量，配合剪刀装置上成型座侧面板材口的入料和安装座底部让位口的落料，实现异形金属板材连续切割和落料，提高生产效率；
2、本发明在制造剪刀板和剪刀装置时，选用塑性好的45钢，通过机备料、加工、槽切割、焊接、表面热处理和装配来达到符合切割金属板材的工艺标准，使得剪刀装置每个部件的物理性能提高，冲压式剪切锋利不粘刀，避免异形金属板材转角处出现撕裂，保证异形金属板材凹凸面的剪切成型和完整落料，提高异形金属板材的生产质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例中剪刀板的结构示意图；
图2为本发明实施例中剪刀板的主视图；
图3为本发明实施例中剪刀板的俯视图；
图4为本发明实施例中剪刀装置的结构示意图；
图5为本发明实施例中剪刀装置的仰视图；
图6为本发明实施例中剪刀装置的剖视图；
图7为本发明实施例中成型座的结构示意图；
图8为本发明实施例中异形金属板材的结构示意图；
本发明实施例最主要包含以下元件符号：
剪刀板本体-1、主刀板-11、左刀板-12、右刀板-13、连接梁-14、切口-15、安装座-2、安装槽-21、让位口-22、成型座-3、板材口-31、切槽-32、导孔-33、导杆-4、压力板-5。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1至图3所示，一种异形金属板材专用剪刀板，其特征在于：包括剪刀板本体1，所述剪刀板本体1由左刀板12、主刀板11和右刀板13组成，所述左刀板12右后侧边沿通过连接梁14连接在主刀板11左前侧边沿上呈一体结构，所述右刀板13左后侧边沿通过连接梁14连接在主刀板11右前侧边沿上呈一体结构，所述剪刀板本体1位于主刀板11前侧通过两侧连接梁14设置成凹槽结构，所述剪刀板本体1位于主刀板11后侧通过两侧连接梁14设置成凸起结构，凹槽结构两侧的连接梁14倾斜设置，倾斜角为90°-135°，凸起结构两侧边表面和凹槽结构两侧边表面平行；
所述剪刀板本体1下端前后向贯穿开有切口15，所述切口15包括W形口和两个半圆口，W形口正向朝上设置在剪刀板本体1中间，两个半圆口对称连接在W形口两侧壁上，两个半圆口开口朝下，两个半圆口外侧沿切线倾斜开至剪刀板本体1下端面。
所述切口15内W形口和两个半圆口的底部间距配合异形金属板材的成型结构设置，保证剪切的凹凸形状符合设计需求，如图8所示的异形金属板材的形状，剪切时，通过W形口下端两个尖角先接触、两侧半圆口逐步接触的方式对异形金属板材进行剪切成型，实现连续剪切不变形、剪切形状精度高的效果。
所述凹槽结构内两角均设置有倒圆角，所述凸起结构与左刀板12和右刀板13之间的内角均设置有倒圆角。
若干所述倒圆角的半径要求为0.2mm-1.2mm。
如图4、图6和图7所示，一种异形金属板材专用剪刀装置，包括所述的异形金属板材专用剪刀板：包括安装座2，所述安装座2上表面横向开有安装槽21，所述安装座2上方通过安装槽21安装有成型座3，所述成型座3前后侧面贯穿有板材口31，所述成型座3上方中间开有切槽32，所述成型座3上方两侧中间处对称开有两个导孔33，所述成型座3上方两侧均通过导孔33活动安插有导杆4，两个所述导杆4上端通过螺钉固定连接有压力板5，所述剪刀板本体1安装在压力板5下方中间处，所述压力板5通过上方压力来源带动剪刀板本体1穿过板材口31在切槽32内上下剪切，压力板5上方的压力来源可以是气动压力、液压压力或电机转动所带来的压力。
如图5所示，所述切槽32的形状和大小配合剪刀板本体1水平向截面的形状和大小，保证剪刀板本体1上下剪切活动时不会出现撞刀或被成型座3干涉，保证异形金属板材剪切的连续性。
所述安装座2上方开有让位口22，所述让位口22开口面积大于切槽32的开口面积，既能实现对剪刀板本体1向下剪切时的让位，也能实现剪切好的金属板材的落料。
本发明设置专用的剪刀板，通过焊接的方式固定在压力板5下方，通过两个导杆4的导向和压力来源向下压实现具有凹凸结构的异形金属板材的剪切，且在剪刀板的凹槽结构和凸起结构的转角处设置半径范围为0.2mm-1.2mm的倒圆角，配合下端的切口15，以解决切割后抬刀不会出现金属板材转角位置的撕裂，提高生产质量，配合剪刀装置上成型座3侧面板材口31的入料和安装座2底部让位口22的落料，实现异形金属板材连续切割和落料，提高生产效率。
一种异形金属板材专用剪刀装置的制造工艺，采用所述的异形金属板材专用剪刀装置，包括以下工艺步骤：
S1、备料：按照安装座2、成型座3、剪刀板本体1和压力板5的尺寸选用大于对应尺寸的矩形钢材，按照导杆4的尺寸选用备用；
S2、机加工：使用数控加工中心对安装座2进行铣面、铣安装槽21和钻螺孔；
对成型座3进行铣面、钻导孔33和钻螺孔；
对剪刀板本体1进行铣上下两端面；
对压力板5进行铣面和钻螺孔；
使用数控车床对导杆4进行端面车削、直径车削和攻螺纹加工；
S3、槽切割：按照板材口31的尺寸需求，对成型座3的矩形钢材前后面采用线切割进行板材口31成型；按照切槽32的尺寸需求，对成型座3的矩形钢材上下面采用线切割进行切槽32成型；
按照剪刀板本体1的尺寸需求，对剪刀板本体1的矩形钢材上下面采用线切割进行剪刀板本体1成型；按照切口15的尺寸需求，对剪刀板本体1前后向采用线切割进行切口15成型；
S4、焊接：对压力板5和剪刀板本体1进行预热，预热温度要求为160℃-220℃，将预热好的剪刀板本体1上端焊接在压力板5下表面中间处，常规使用电子束焊，也可使用气体焊，对焊接部位进行退火去应力；
S5、表面热处理：将安装座2、成型座3、焊接好的剪刀板本体1和压力板5、两个导杆4均加热至800℃后，放入冷却油中淬火冷却，再将冷却后的安装座2、成型座3、焊接好的剪刀板本体1和压力板5、两个导杆4低温回火，保温12h后，自然冷却，使表面硬度大于HRC55；
S6、装配：将安装座2固定在作业台上，成型座3螺纹固定在安装座2上，压力板5通过两个导杆4活动安装在成型座3上方，保证剪刀板本体1对准切槽32后，将压力板5连接在压力来源下方，使剪刀板本体1通过压力来源上下活动实现剪切即可。
所述步骤S2的机加工表面粗糙度要求为Ra3.2，保证剪刀装置的装配精度，避免装配精度影响加工精度的问题发生。
所述步骤S3线切割要求为脉宽30us，脉间150us。
本发明在制造剪刀板和剪刀装置时，选用塑性好的45钢，通过机备料、加工、槽切割、焊接、表面热处理和装配来达到符合切割金属板材的工艺标准，使得剪刀装置每个部件的物理性能提高，冲压式剪切锋利不粘刀，避免异形金属板材转角处出现撕裂，保证异形金属板材凹凸面的剪切成型和完整落料，提高异形金属板材的生产质量。
本发明实施例的剪刀装置还可使用Q235钢材，剪刀板还可使用20Cr，按照成本需求优先考虑45钢。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种异形金属板材专用剪刀板，其特征在于：包括剪刀板本体，所述剪刀板本体由左刀板、主刀板和右刀板组成，所述左刀板右后侧边沿通过连接梁连接在主刀板左前侧边沿上呈一体结构，所述右刀板左后侧边沿通过连接梁连接在主刀板右前侧边沿上呈一体结构，所述剪刀板本体位于主刀板前侧通过两侧连接梁设置成凹槽结构，所述剪刀板本体位于主刀板后侧通过两侧连接梁设置成凸起结构，凹槽结构两侧的连接梁倾斜设置，倾斜角为90°-135°，凸起结构两侧边表面和凹槽结构两侧边表面平行；
所述剪刀板本体下端前后向贯穿开有切口，所述切口包括W形口和两个半圆口，W形口正向朝上设置在剪刀板本体中间，两个半圆口对称连接在W形口两侧壁上，两个半圆口开口朝下，两个半圆口外侧沿切线倾斜开至剪刀板本体下端面。
2.根据权利要求1所述的异形金属板材专用剪刀板，其特征在于：所述切口内W形口和两个半圆口的底部间距配合异形金属板材的成型结构设置。
3.根据权利要求2所述的异形金属板材专用剪刀板，其特征在于：所述凹槽结构内两角均设置有倒圆角，所述凸起结构与左刀板和右刀板之间的内角均设置有倒圆角。
4.根据权利要求3所述的异形金属板材专用剪刀板，其特征在于：若干所述倒圆角的半径要求为0.2mm-1.2mm。
5.一种异形金属板材专用剪刀装置，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的异形金属板材专用剪刀板：包括安装座，所述安装座上表面横向开有安装槽，所述安装座上方通过安装槽安装有成型座，所述成型座前后侧面贯穿有板材口，所述成型座上方中间开有切槽，所述成型座上方两侧中间处对称开有两个导孔，所述成型座上方两侧均通过导孔活动安插有导杆，两个所述导杆上端通过螺钉固定连接有压力板，所述剪刀板本体安装在压力板下方中间处，所述压力板通过上方压力来源带动剪刀板本体穿过板材口在切槽内上下剪切。
6.根据权利要求5所述的异形金属板材专用剪刀装置，其特征在于：所述切槽的形状和大小配合剪刀板本体水平向截面的形状和大小。
7.根据权利要求6所述的异形金属板材专用剪刀装置，其特征在于：所述安装座上方开有让位口，所述让位口开口面积大于切槽的开口面积。
8.一种异形金属板材专用剪刀装置的制造工艺，其特征在于，采用如权利要求7所述的异形金属板材专用剪刀装置，包括以下工艺步骤：
S1、备料：按照安装座、成型座、剪刀板本体和压力板的尺寸选用大于对应尺寸的矩形钢材，按照导杆的尺寸选用备用；
S2、机加工：对安装座进行铣面、铣安装槽和钻螺孔；
对成型座进行铣面、钻导孔和钻螺孔；
对剪刀板本体进行铣上下两端面；
对压力板进行铣面和钻螺孔；
对导杆进行端面车削、直径车削和攻螺纹加工；
S3、槽切割：按照板材口的尺寸需求，对成型座的矩形钢材前后面采用线切割进行板材口成型；按照切槽的尺寸需求，对成型座的矩形钢材上下面采用线切割进行切槽成型；
按照剪刀板本体的尺寸需求，对剪刀板本体的矩形钢材上下面采用线切割进行剪刀板本体成型；按照切口的尺寸需求，对剪刀板本体前后向采用线切割进行切口成型；
S4、焊接：对压力板和剪刀板本体进行预热，预热温度要求为160℃-220℃，将预热好的剪刀板本体上端焊接在压力板下表面中间处，对焊接部位进行退火去应力；
S5、表面热处理：将安装座、成型座、焊接好的剪刀板本体和压力板、两个导杆均加热至800℃后，放入冷却油中淬火冷却，再将冷却后的安装座、成型座、焊接好的剪刀板本体和压力板、两个导杆低温回火，保温12h后，自然冷却，使表面硬度大于HRC55；
S6、装配：将安装座固定在作业台上，成型座螺纹固定在安装座上，压力板通过两个导杆活动安装在成型座上方，保证剪刀板本体对准切槽后，将压力板连接在压力来源下方，使剪刀板本体通过压力来源上下活动实现剪切即可。
9.根据权利要求8所述的制造工艺，其特征在于：所述步骤S2的机加工表面粗糙度要求为Ra3.2。
10.根据权利要求8所述的制造工艺，其特征在于：所述步骤S3线切割要求为脉宽30us，脉间150us。
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