CN114871785A - 一种连续式c型钢冲孔裁切生产线 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,属于C型钢生产加工设备领域,其沿钢材行进的方向依次包括成型辊组、冲压设备和裁切设备,成型辊组包括成型座,成型座上转动连接有若干轧辊,冲压设备包括加工台,加工台上设有冲压模具,型钢穿过冲压模具,型钢上成型有结构槽,还包括伴随轨道,冲压设备还包括第一驱动组件,伴随轨道与成型座固定连接,加工台与伴随轨道滑移连接,第一驱动组件用于控制加工台的移动。本申请在冲压模具对型钢进行冲孔加工时,通过第一驱动组件使加工台和冲压模具随型钢同步移动,则型钢在生产线上的持续行进几乎不会影响冲压模具的加工工作,从而提高了整体生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及C型钢生产加工设备的领域,尤其是涉及一种连续式C型钢冲孔裁切生产线。
背景技术
C型钢是由C型钢成型机自动加工成型的,其外形与槽钢相似,C型钢经热卷板冷弯加工而成,壁薄自重轻,截面性能优良,强度高,与传统槽钢相比,同等强度可节约材料30%。C型钢的加工流程依次为:热卷板放料、校平、辊压成型、定型、冲孔和裁切断料。在钢结构领域内,C型钢可以作为檩条、建筑墙梁,也可以按照施工的不同要求,自行组合成轻量型屋架、托架等建筑构件,还可以用作机械轻工制造中的柱、梁和臂等。
相关技术中,C型钢的生产线沿钢材行进的方向依次包括钢带放卷架、成型辊组、冲压机和断料机,成型辊组负责钢带的校平和辊压成型与定型,使之由平整的钢板原料成型为截面呈C状的型钢。成型辊组中部分轧辊受电机驱动而转动,通过轧辊与钢材之间的摩擦力为驱动,以使钢材持续向冲压机和断料机行进。
冲压机处,冲压模具将对钢材进行冲孔,冲孔成型得到的孔贯通C型钢的板厚,故冲压模具的往复移动方向与钢材的行进方向垂直,所以在冲压机进行冲孔过程中,成型辊组内的电机需临时停转,所有轧辊均处于静止状态,从而使钢材暂时停止移动,直到冲压机单次进给过程结束。成型辊组如此不断地启停运作降低了钢材的整体行进速度,使得C型钢的生产加工效率降低。
发明内容
为了改善上述问题,本申请提供一种连续式C型钢冲孔裁切生产线。
本申请提供的一种连续式C型钢冲孔裁切生产线采用如下的技术方案:
一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,沿钢材行进的方向依次包括成型辊组、冲压设备和裁切设备,所述成型辊组包括成型座,所述成型座上转动连接有若干轧辊,所述冲压设备包括加工台,所述加工台上设有冲压模具,型钢穿过所述冲压模具,型钢上成型有结构槽,还包括伴随轨道,所述冲压设备还包括第一驱动组件,所述伴随轨道与成型座固定连接,所述加工台与伴随轨道滑移连接,所述第一驱动组件用于控制加工台的移动。
通过采用上述技术方案,在型钢移动的过程中,第一驱动组件驱动冲压设备的加工台沿伴随轨道随型钢同步移动,冲压模具与型钢在型钢的行进方向上保持相对静止,为冲孔工序的顺利进行提供了必要条件,实现了不中断钢材移动的前提下完成冲孔加工,提高了生产效率。
优选的,所述第一驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮和驱动齿条,所述驱动齿条与伴随轨道固定连接且二者长度方向一致,所述驱动齿轮与加工台转动连接,所述驱动电机控制驱动齿轮转动,所述驱动齿轮与驱动齿条啮合。
通过采用上述技术方案,驱动电机使驱动齿轮转动,驱动齿轮与驱动齿条之间产生沿驱动齿条长度方向的驱动力,在驱动力的作用下,加工台可沿伴随轨道移动。
优选的,所述裁切设备包括定位座,所述定位座上设有断料机构和第二驱动组件,所述断料机构用于切断型钢,所述定位座与伴随轨道滑移连接,所述第二驱动组件用于控制定位座移动。
通过采用上述技术方案,与第一驱动组件对加工台的控制机理一致,第二驱动组件控制定位座移动,在断料机构对型钢进行裁切的过程中,定位座与型钢同步移动,断料过程与型钢的持续移动不会相互阻碍,一定程度上保证了型钢的持续正常输送。
优选的,所述断料机构包括裁刀和控制组件,所述定位座上固定连接有案块,所述裁刀与定位座相对滑动,所述控制组件用于控制裁刀移动,所述案块位于型钢的结构槽内,所述裁刀抵接于型钢背离案块的板面上,所述案块上开设有容纳缝隙,所述容纳缝隙供裁刀的刀刃插入。
通过采用上述技术方案,裁切时,裁刀将朝向型钢移动,刀刃抵接至型钢背离案块的板面并对型钢产生压力,案块在型钢背离裁刀的一侧为型钢提供支撑力,使型钢处于相对稳定的状态。
优选的,所述案块朝向型钢的一侧设有间隙滚珠,所述间隙滚珠与结构槽的槽壁滚动接触。
优选的,所述案块上滑移连接有配合推块,所述间隙滚珠嵌设于配合推块朝向型钢的一侧,所述案块上开设有配合槽,所述配合推块位于配合槽内,所述案块上设有配合弹簧,所述配合弹簧的一端与配合槽的槽底固定连接,另一端与配合推块背离间隙滚珠的一侧固定连接。
通过采用上述技术方案,型钢在正常行进时,间隙滚珠的存在使结构槽的槽壁并不直接与案块接触,减小了二者直接摩擦而导致的表面结构损伤;而当型钢受到来自裁刀的压力时,型钢受推力而向案块移动,推力通过结构槽的槽壁依次传向间隙滚珠、配合推块和配合弹簧,配合弹簧收缩,配合推块和间隙滚珠向配合槽的槽底移动,此时型钢便可与案块直接接触。
优选的,所述控制组件包括控制油缸,所述裁刀包括两个分刀片,两个所述分刀片均与控制油缸的活塞杆端部铰接,所述分刀片的转动平面与型钢的行进方向垂直,在沿型钢长度方向上的投影中,两个所述分刀片与控制油缸的铰接点关于结构槽的对称线对称,所述裁刀和控制油缸均位于型钢背离结构槽槽口的一侧,所述控制组件还包括用于控制分刀片转动的控制件。
通过采用上述技术方案,控制油缸控制裁刀朝向型钢移动实现断料,而两个分刀片相互反向转动的过程中,两个分刀片的刀刃分别切割结构槽的相对槽壁,刀刃的移动方向为由结构槽外移动向结构槽内,则被切下的型钢端部的毛刺便偏向结构槽内侧,提高了型钢断料加工的成型质量。
优选的,所述控制件为副油缸和连接杆,所述副油缸与控制油缸的活塞杆固定连接,所述副油缸的活塞杆端部固定连接有固定杆,所述连接杆有两个且分别铰接于固定杆上,所述连接杆远离固定杆的一端与分刀片铰接。
通过采用上述技术方案,分刀片、连接杆和副油缸的活塞杆在控制油缸的活塞杆端部组成了一套曲柄滑块机构,副油缸的活塞杆伸缩可控制分刀片刀刃的角度摆动,实现了对分刀片的转动控制。
优选的,两个所述分刀片远离彼此的一端均一体成型有弯刃,当所述副油缸的活塞杆处于收缩状态且控制油缸的活塞杆处于伸出状态时,所述弯刃位于结构槽的槽壁远离控制油缸的一侧。
通过采用上述技术方案,在弯刃处于结构槽的槽壁远离控制油缸的一侧的状态下,控制油缸的活塞杆收缩,分刀片和弯刃朝向结构槽的深度方向移动,此过程中弯刃对结构槽槽口处的钢材进行切断。
优选的,两个所述分刀片上均固定连接有定位块,两个所述分刀片的刀刃相互衔接时,两个所述定位块抵接,其中一个所述定位块上固定连接有定位凸起,另一个所述定位块上开设有供定位凸起插入的定位凹槽。
通过采用上述技术方案,当两个分刀片的刀刃相互紧靠并衔接时,定位凸起插入定位凹槽内,二者之配合提高了两个分刀片在刀刃相衔接的状态下的相对位置精度。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过伴随轨道和第一驱动组件的设置,在型钢移动的过程中,第一驱动组件驱动冲压设备的加工台沿伴随轨道随型钢同步移动,冲压模具与型钢在型钢的行进方向上保持相对静止,为冲孔工序的顺利进行提供了必要条件,实现了不中断钢材移动的前提下完成冲孔加工,提高了生产效率;
2.通过分刀片、副油缸和弯刃的设置,分刀片先在控制油缸的控制下切断结构槽的槽底,而后副油缸收缩使两个分刀片相互反向转动,两个分刀片分别切断结构槽的相对槽壁,而后控制油缸活塞杆收缩,分刀片保持角度并平移,弯刃将结构槽槽口处的其余钢料切断,此过程可使切料后端口处的毛刺均向结构槽槽内倾斜,提高了C型钢断料加工的成型质量。
附图说明
图1是本申请实施例中用于体现连续式C型钢冲孔裁切生产线的结构示意图。
图2是本申请实施例中用于体现裁切设备的整体结构示意图。
图3是图2中A部的局部放大图。
图4是本申请实施例中用于体现裁刀在切割型钢结构槽槽底板料时的结构示意图。
图5是本申请实施例中用于体现裁刀在切割型钢结构槽槽壁板料时的结构示意图。
图6是本申请实施例中用于体现裁刀在切割型钢结构槽槽口处板料时的结构示意图。
附图标记说明:1、型钢;11、结构槽;2、成型辊组;21、成型座;22、轧辊;23、动力电机;24、伴随轨道;3、冲压设备;31、加工台;32、冲压模具;33、第一驱动组件;331、驱动电机;332、驱动齿轮;333、驱动齿条;4、裁切设备;41、定位座;42、第二驱动组件;421、往复电机;422、驱动丝杆;43、案块;431、容纳缝隙;432、配合槽;44、配合组件;441、间隙滚珠;442、配合推块;443、配合弹簧;5、断料机构;51、裁刀;511、分刀片;52、弯刃;53、定位块;531、定位凸起;532、定位凹槽;54、控制组件;541、控制油缸;542、副油缸;543、固定杆;544、连接杆。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,如图1所示,沿被加工的钢材行进的方向依次包括成型辊组2和伴随轨道24,伴随轨道24上依次设置有冲压设备3和裁切设备4。钢带放卷架(图中未示出)不断放出的长板状钢材直接进入成型辊组2进行校平和辊压成型,经辊压成型后的钢带成型为截面呈C状的型钢1,型钢1上形成有结构槽11。型钢1离开成型辊组2后进入冲压设备3进行冲孔加工,而后进入裁切设备4进行定长断料。
如图1所示,成型辊组2包括成型座21,成型座21的长度方向与钢材/型钢1的行进方向一致,其上转动连接有若干轧辊22,若干轧辊22沿成型座21的长度方向排布。成型座21上还固定安装有动力电机23,动力电机23用于控制其中一个轧辊22转动,在轧辊22对钢材的压力与摩擦力的作用下,原本的钢材在持续行进的同时受压发生折弯变形,并最终逐渐成型成为带有结构槽11的型钢1。
如图1所示,伴随轨道24的长度方向与型钢1的行进方向一致且与成型座21固定连接,冲压设备3包括加工台31、冲压模具32和第一驱动组件33,加工台31于伴随轨道24上滑移,冲压模具32固定安装在加工台31上,型钢1从冲压模具32的凹模与凸模之间穿过,冲压模具32对型钢1进行冲孔。第一驱动组件33用于控制加工台31的移动,第一驱动组件33包括驱动电机331、驱动齿条333和和驱动齿轮332,驱动齿条333固定安装在伴随轨道24上且二者长度方向一致,驱动电机331固定安装在加工台31上,驱动齿轮332与加工台31转动连接,且驱动齿轮332与驱动电机331的输出轴同轴固定连接,驱动齿轮332与驱动齿条333啮合;驱动电机331启动时,驱动齿轮332转动,在齿轮副的传动作用下,加工台31得以沿伴随轨道24和驱动齿条333移动,当加工台31的移动速度与型钢1的行进速度一致时,冲压模具32与型钢1相对静止,此时便可进行冲孔操作;冲孔完成后,驱动电机331控制驱动齿轮332反转,加工台31沿伴随轨道24反向移动并回到初始位置,等待下一次冲孔位置的到来,由此实现在不停止动力电机23运行的前提下完成型钢1的冲孔加工操作。
如图1和2所示,冲孔结束后,型钢1继续行进至裁切设备4处,裁切设备4包括定位座41、断料机构5和第二驱动组件42,断料机构5用于将型钢1切断,与冲压设备3的机理一致,定位座41同样与伴随轨道24滑移连接,第二驱动组件42用于控制定位座41的移动,第二驱动组件42包括驱动丝杆422和往复电机421,往复电机421与伴随轨道24固定连接,且驱动丝杆422与往复电机421的输出轴同轴固定连接,驱动丝杆422与定位座41螺纹连接,驱动丝杆422与伴随轨道24转动连接,往复电机421控制驱动丝杆422转动时,定位座41将沿伴随轨道24滑动。当定位座41与型钢1的移动速度相同时,断料机构5便可启动对钢材进行切断。
如图2和3所示,断料机构5包括裁刀51和控制组件54,裁刀51的刀刃朝向型钢1,裁刀51与定位座41相对移动,其移动方向与型钢1的行进方向垂直;定位座41上固定安装有案块43,型钢1相对定位座41移动的过程中,案块43位于型钢1的结构槽11内,裁刀51位于型钢1背离案块43一侧。裁切时,裁刀51将朝向型钢1移动,刀刃抵接至型钢1背离案块43的板面并对型钢1产生压力,案块43在型钢1背离裁刀51的一侧为型钢1提供支撑力,使型钢1处于相对稳定的状态。当裁刀51继续移动并切断型钢1后便与案块43接触,故案块43上开设有容纳缝隙431,容纳缝隙431供切断型钢1的裁刀51刀刃插入。
如图2、3和4所示,为了减小型钢1与定位座41相对移动时案块43与型钢1之间的摩擦力,案块43上设置有多组配合组件44,配合组件44包括配合间隙滚珠441、配合弹簧443和配合推块442,案块43上开设有配合槽432,配合弹簧443的一端固定连接于配合槽432的槽底,另一端与配合推块442固定连接,间隙滚珠441嵌设在配合推块442背离配合弹簧443的一侧。本实施例中,案块43从结构槽11的槽口插入结构槽11内,裁刀51和控制组件54均位于型钢1背离结构槽11槽口的一侧,故配合槽432的深度方向与结构槽11的深度方向一致。在自然状态下,配合推块442朝向间隙滚珠441的一侧与配合槽432的槽口平齐,间隙滚珠441与结构槽11的槽壁接触并相对滚动,进行裁切时,裁刀51向型钢1施加推力后,型钢1受推力而向案块43移动,推力通过结构槽11的槽壁依次传向间隙滚珠441、配合推块442和配合弹簧443,配合弹簧443收缩,配合推块442和间隙滚珠441向配合槽432的槽底移动,此时型钢1便可与案块43抵接,案块43也可向型钢1提供稳定的支撑。
如图2和4所示,控制组件54包括控制油缸541和控制件,控制油缸541固定安装在定位座41内且同样位于型钢1背离结构槽11槽口的一侧,控制油缸541的活塞杆伸缩方向与结构槽11的槽深方向一致。裁刀51包括两个分刀片511,控制油缸541的活塞杆端部焊接固定有两根金属杆,两个分刀片511通过这两个金属杆铰接于控制油缸541的活塞杆端部,其转动平面与型钢1的行进方向垂直,控制件用于控制两个分刀片511的同步反向转动。在沿型钢1长度方向上的投影中,两个分刀片511与金属杆的铰接点关于结构槽11的对称线对称,在型钢1正常行进的过程中,两个分刀片511相互靠近的一端相互抵接,且两个分刀片511的刀刃自然衔接过渡,即两个分刀片511可视为组合出了一个相对完整的刀刃,且两个分刀片511的刀刃接触点与分刀片511与金属杆的铰接轴圆心等高。为了提高这一组合出的刀刃的刃边衔接流畅度,两个分刀片511上均固定连接有定位块53,中一个定位块53上固定连接有定位凸起531,另一个定位块53上开设有定位凹槽532,当两个分刀片511的刀刃相互紧靠并衔接时,定位凸起531插入定位凹槽532内,二者之配合提高了两个分刀片511在此状态下的相对位置精度。
如图2和4所示,本实施例中,控制件由一个副油缸542和两个连接杆544组成,副油缸542固定安装在控制油缸541的活塞杆端部,其活塞杆伸缩方向与控制油缸541的活塞杆伸缩方向一致。副油缸542的活塞杆端部固定连接有固定杆543,固定杆543的长度方向同时与副油缸542的活塞杆伸缩方向和型钢1的行进方向垂直,两个连接杆544分别铰接于固定杆543的两端,单个连接杆544远离固定杆543的一端铰接于一个分刀片511上,连接杆544的转动平面与分刀片511的转动平面平行,此时分刀片511、连接杆544和副油缸542的活塞杆组成了一套曲柄滑块机构,副油缸542的活塞杆伸缩可控制分刀片511刀刃的角度摆动。
如图4、5和6所示,当副油缸542的活塞杆处于伸出状态时,两个分刀片511的刀刃相互紧靠并衔接,此状态下控制油缸541的活塞杆朝向型钢1移动,裁刀51将结构槽11槽底部位的钢板切断,而后副油缸542的活塞杆收缩,通过连接杆544拉动分刀片511转动;当两个分刀片511的刀刃所在的直线同样呈竖直方向时,连接杆544的两个铰接轴线和分刀片511相对金属杆的铰接轴线共面,且两个分刀片511在转动的过程中便将结构槽11的相对槽壁分别切断。两个分刀片511相互远离的一端均一体成型有弯刃52,当分刀片511的刀刃所在的直线呈竖直状态时,两个弯刃52分别位于结构槽11的槽壁远离控制油缸541的一侧;此时控制油缸541的活塞杆收缩,副油缸542以及分刀片511均向下移动,此过程中弯刃52将结构槽11槽口处的板料切断,切料成功后,型钢1的单次断料工序便完成,副油缸542的活塞杆伸出,使两个分刀片511再次复位,等待下一断料位置的到来便再次重复上述过程;整个过程中,型钢1各个位置处的刀刃基本均为从结构槽11外切向结构槽11内,故此过程可使切料后型钢1端口处的毛刺均向结构槽11的槽内倾斜,提高了断料加工过程中型钢1端部的成型质量,减小后续打磨的工作量。
本申请实施例一种连续式C型钢冲孔裁切生产线的实施原理为:
钢带经成型辊组2的加工后成型为型钢1,而后型钢1依次经过冲压设备3的冲孔和裁切设备4的断料处理后便完成了整体的加工制造,在第一驱动组件33和第二驱动组件42的作用下,冲压设备3和裁切设备4均可在不改变型钢1移动状态的同时完成各自的加工动作,提高了整体加工过程的效率。断料时,在控制组件54的作用下,裁刀51对型钢1的分步裁切加工进一步提高了型钢1的成型质量。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,沿钢材行进的方向依次包括成型辊组(2)、冲压设备(3)和裁切设备(4),所述成型辊组(2)包括成型座(21),所述成型座(21)上转动连接有若干轧辊(22),所述冲压设备(3)包括加工台(31),所述加工台(31)上设有冲压模具(32),型钢(1)穿过所述冲压模具(32),型钢(1)上成型有结构槽(11),其特征在于:还包括伴随轨道(24),所述冲压设备(3)还包括第一驱动组件(33),所述伴随轨道(24)与成型座(21)固定连接,所述加工台(31)与伴随轨道(24)滑移连接,所述第一驱动组件(33)用于控制加工台(31)的移动;
所述裁切设备(4)包括定位座(41),所述定位座(41)上设有断料机构(5)和第二驱动组件(42),所述断料机构(5)用于切断型钢(1),所述定位座(41)与伴随轨道(24)滑移连接,所述第二驱动组件(42)用于控制定位座(41)移动;
所述断料机构(5)包括裁刀(51)和控制组件(54),所述定位座(41)上固定连接有案块(43),所述裁刀(51)与定位座(41)相对滑动,所述控制组件(54)用于控制裁刀(51)移动,所述案块(43)位于型钢(1)的结构槽(11)内,所述裁刀(51)抵接于型钢(1)背离案块(43)的板面上,所述案块(43)上开设有容纳缝隙(431),所述容纳缝隙(431)供裁刀(51)的刀刃插入。
2.根据权利要求1所述的一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,其特征在于:所述第一驱动组件(33)包括驱动电机(331)、驱动齿轮(332)和驱动齿条(333),所述驱动齿条(333)与伴随轨道(24)固定连接且二者长度方向一致,所述驱动齿轮(332)与加工台(31)转动连接,所述驱动电机(331)控制驱动齿轮(332)转动,所述驱动齿轮(332)与驱动齿条(333)啮合。
3.根据权利要求1所述的一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,其特征在于:所述案块(43)朝向型钢(1)的一侧设有间隙滚珠(441),所述间隙滚珠(441)与结构槽(11)的槽壁滚动接触。
4.根据权利要求3所述的一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,其特征在于:所述案块(43)上滑移连接有配合推块(442),所述间隙滚珠(441)嵌设于配合推块(442)朝向型钢(1)的一侧,所述案块(43)上开设有配合槽(432),所述配合推块(442)位于配合槽(432)内,所述案块(43)上设有配合弹簧(443),所述配合弹簧(443)的一端与配合槽(432)的槽底固定连接,另一端与配合推块(442)背离间隙滚珠(441)的一侧固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,其特征在于:所述控制组件(54)包括控制油缸(541),所述裁刀(51)包括两个分刀片(511),两个所述分刀片(511)均与控制油缸(541)的活塞杆端部铰接,所述分刀片(511)的转动平面与型钢(1)的行进方向垂直,在沿型钢(1)长度方向上的投影中,两个所述分刀片(511)与控制油缸(541)的铰接点关于结构槽(11)的对称线对称,所述裁刀(51)和控制油缸(541)均位于型钢(1)背离结构槽(11)槽口的一侧,所述控制组件(54)还包括用于控制分刀片(511)转动的控制件。
6.根据权利要求5所述的一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,其特征在于:所述控制件为副油缸(542)和连接杆(544),所述副油缸(542)与控制油缸(541)的活塞杆固定连接,所述副油缸(542)的活塞杆端部固定连接有固定杆(543),所述连接杆(544)有两个且分别铰接于固定杆(543)上,所述连接杆(544)远离固定杆(543)的一端与分刀片(511)铰接。
7.根据权利要求6所述的一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,其特征在于:两个所述分刀片(511)远离彼此的一端均一体成型有弯刃(52),当所述副油缸(542)的活塞杆处于收缩状态且控制油缸(541)的活塞杆处于伸出状态时,所述弯刃(52)位于结构槽(11)的槽壁远离控制油缸(541)的一侧。
8.根据权利要求7所述的一种连续式C型钢冲孔裁切生产线,其特征在于:两个所述分刀片(511)上均固定连接有定位块(53),两个所述分刀片(511)的刀刃相互衔接时,两个所述定位块(53)抵接,其中一个所述定位块(53)上固定连接有定位凸起(531),另一个所述定位块(53)上开设有供定位凸起(531)插入的定位凹槽(532)。
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