CN201493535U - 一种金属带材的分切机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种金属带材的分切机构，属于机械技术领域。它解决了现有的分切机构所分切出来的金属条两侧易卷曲又有划痕，并且分切宽度不一致等技术问题。本金属带材的分切机构，该机构由设在机架上且相切设置的上辊筒和下辊筒组成，各辊筒均包括中心刀轴和固定套接在中心刀轴上的若干个相间排列的剪切圆盘和输送圆盘，且各个剪切圆盘和输送圆盘的外径相同，上辊筒中的输送圆盘与下辊筒中的输送圆盘一一对应且处于正对的位置，上辊筒中的剪切圆盘与下辊筒中的剪切圆盘一一对应且各组相对应的两个剪切圆盘之间的其中一个端面相切而主体处于错位的位置。本实用新型可使分切出的金属条表面光滑、平整、无划痕，并且分切宽度一致。

Description

一种金属带材的分切机构

技术领域

本实用新型涉及一种金属带材的分切机构，属于机械技术领域。

背景技术

金属带材分切技术是把宽幅的金属带材如铝带、铜带等分切加工成各种宽度规格，是金属带材系列化产品的加工技术，按工作方式分主动剪切和被动剪切。

例如中国专利ZL200820093537.7公开了一种铝带分切机，其分切装置包括上辊刀和下辊刀，上辊刀和下辊刀都由辊刀轴，软刀垫、硬刀垫和辊刀组成，软刀垫套在硬刀垫上，并和辊刀依次重复排列安装在辊刀轴上，上辊刀和下辊刀的软刀垫、辊刀相间配合。电机经过传动轮传动分切装置。图3即为该分切装置，以一个分切单元为例，上辊刀和下辊刀上的软刀垫2′的两侧分别紧挨着辊刀3′，铝带1′设于上辊刀和下辊刀之间。其特点是上辊刀上的辊刀都是以辊刀的左端面作为剪刃，而下辊刀上的辊刀都是以辊刀的右端面作为剪刃，属主动剪切装置。其结构特点决定了在分切过程中会使铝带变形，剪切面与铝带表面不垂直，铝带边缘会产生毛刺和辊刀压痕，特别是辊刀刚咬入铝带时容易使铝带产生轴向移动。图4为一个分切单元的示意图，图中B为辊刀的厚度，L为铝带的分切宽度，H₁为铝带的倾斜量，H₂为辊刀压痕深度，H₃为铝带的厚度，C为辊刀的径向重合量，它们有如下关系：H₂/B＝H1/L；H1＝H₃+C。为了减少铝带在分切过程中产生的变形，该分切机还设有能够将其压平的压片装置，但是要克服铝带变形需要较大的压力，因此经过压片装置施压后的铝带表面还会遗留下橡胶压痕，给铝带的后加工带来不便。

由于该分切装置还需配备压片装置，所以结构复杂，并且分切出来的铝带宽度误差较大，其表面不但有辊刀压痕，还有橡胶压痕、毛刺等，不符合精密分切要求。

发明内容

本实用新型提供了一种金属带材的分切机构，该分切机构通过在金属条的两端施加相同方向的剪切力，从而使得金属条平整无变形，并且表面光洁。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种金属带材的分切机构，该机构由设在机架上且相切设置的上辊筒和下辊筒组成，所述的上辊筒和下辊筒均包括一根中心刀轴和固定套接在中心刀轴上的若干个相间排列的由金属材料制成的剪切圆盘和由橡胶材料制成的输送圆盘，且各个剪切圆盘和输送圆盘的外径相同，其特征在于，所述上辊筒中的输送圆盘与下辊筒中的输送圆盘一一对应且处于正对的位置，所述上辊筒中的剪切圆盘与下辊筒中的剪切圆盘一一对应且各组相对应的两个剪切圆盘之间的其中一个端面相切而主体处于错位的位置。

本金属带材的分切机构，是一种主动剪切机构，该机构由上辊筒和下辊筒组成，金属带材置于这两个辊筒之间，每个辊筒均由中心刀轴和套接在其上的剪切圆盘和输送圆盘组成，上辊筒中的输送圆盘与下辊筒中的输送圆盘一一正对，在实际设计时，需使两个辊筒中的输送圆盘之间的距离略小于金属带材的厚度，这样才能使金属带材的上表面和下表面均与上、下辊筒中的输送圆盘相接触，并在接触处分别产生摩擦力，当上辊筒和下辊筒在动力机构的带动下作反向旋转时，上下相对的输送圆盘便能带动金属带材移动；上辊筒中的剪切圆盘与下辊筒中的剪切圆盘组成若干把圆盘剪刀，每把圆盘剪刀中的两个剪切圆盘在其径向上具有一定的重合量，但它们轴向错位，且相对的两个端面相切，金属带材就在该相切处断开。

在上述金属带材的分切机构中，所述上辊筒中的剪切圆盘与下辊筒中的剪切圆盘在其相切处具有一个剪切间隙。该剪切间隙即两个相切的剪切圆盘的错位间隙，该间隙是决定圆盘剪刀分切质量的重要参数之一。

在上述金属带材的分切机构中，所述的剪切间隙为0.01毫米～0.05毫米。剪切间隙的大小主要取决于金属带材的厚度及材料性能。

在上述金属带材的分切机构中，所述上辊筒中的剪切圆盘和下辊筒中的剪切圆盘分别在其不同的两个端面处依次轮流相切。以一个分切单元(由一组正对的上输送圆盘和下输送圆盘以及这两个输送圆盘两侧的剪切圆盘组成)为例，假设位于上输送圆盘左侧的剪切圆盘以右端面作为剪刃，其右侧的剪切圆盘以左端面作为剪刃，那么位于下输送圆盘左侧的剪切圆盘以左端面作为剪刃，其右侧的剪切圆盘以右端面作为剪刃，使得在分切过程中，作用在金属条两侧的剪切力均为向上方向，可防止金属带材发生倾斜和扭曲，保证分切出来的金属条平整且分切宽度一致，在该例中的分切宽度为上输送圆盘的轴向宽度。

在上述金属带材的分切机构中，所述两辊筒中的输送圆盘与中心刀轴之间分别套接有刚性环。刚性环能防止各个分切单元出现轴向位置移动。

在上述金属带材的分切机构中，所述上辊筒和下辊筒的两端分别设有能使各个剪切圆盘和输送圆盘轴向固定的压紧装置。压紧装置可防止各个剪切圆盘和输送圆盘轴向移位而影响分切宽度。

在上述金属带材的分切机构中，所述的压紧装置是在中心刀轴的一端固设有定位轴肩，另一端连接能使各个剪切圆盘和输送圆盘向定位轴肩挤压的锁紧螺母。该压紧装置结构简单，易于制造。

在上述金属带材的分切机构中，所述中心刀轴上的定位轴肩与该端的第一个剪切圆盘之间夹设有由金属材料制成的定位垫圈。通过定位垫圈可方便调整两根中心刀轴上的第一个剪切圆盘的位置，并保证其剪切间隙；金属垫圈不易变形，可保证轴向位置不变。

与现有技术相比，本分切机构中，上辊筒中的输送圆盘与下辊筒中的输送圆盘一一正对，使金属带材的上表面和下表面均与输送圆盘相接触，由于输送圆盘由橡胶材料制成，可避免在输带过程中划伤金属带材，保证其表面质量；在剪切时，由于上辊筒中的剪切圆盘和下辊筒中的剪切圆盘分别在其不同的两个端面处依次轮流相切，使得作用在任一金属条两侧的剪切力为同一方向，受力均匀，保证金属条平直，使得金属条的表面光滑、平整、无刀痕，并且剪切出来的金属条宽度一致，实践证明，采用该机构进行分切后，其分切边的毛刺高度小于金属带材厚度的5％，从而达到精密分切的要求。

附图说明

图1是本金属带材的分切机构的剖视结构示意图；

图2是本金属带材的分切机构的局部主视示意图；

图3是传统分切机构的局部主视示意图；

图4是传统分切机构对金属带材造成的划痕深度示意图。

图中，1上辊筒；2下辊筒；1a中心刀轴；1b剪切圆盘；1b₁左上剪切圆盘；1b₂右上剪切圆盘；1b₃左下剪切圆盘；1b₄右下剪切圆盘；1c输送圆盘；1c₁上输送圆盘；1c₂下输送圆盘；1d刚性环；1e定位轴肩；M剪切间隙；3锁紧螺母；4定位垫圈；5现有分切出的金属条。

1′原有分切出的铝带；2′软刀垫；3′辊刀；B辊刀的厚度；L金属带材的宽度；H₁金属带材的倾斜量；H₂划痕深度；H₃金属带材的厚度；C剪切圆盘的径向重合距离。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本金属带材的分切机构设在机架上，位于放卷机和收卷机之间，它主要用于分切金属带材。该分切机构由上辊筒1和下辊筒2组成，每个辊筒都是一个组件，具体包括一根中心刀轴1a，中心刀轴1a的一端固设有定位轴肩1e，中心刀轴1a上套接有相间排列的由金属材料制成的剪切圆盘1b和由橡胶材料制成的输送圆盘1c，输送圆盘1c与中心刀轴1a之间还套接有刚性环1d，其中输送圆盘1c与刚性环1d之间为紧配合，中心刀轴1a的另一端螺纹连接一个锁紧螺母3，通过调节锁紧螺母3的轴向位置就可以将各个剪切圆盘1b、输送圆盘1c和刚性环1d向定位轴肩1e的内端面压紧，使之轴向固定；上辊筒1中的输送圆盘与下辊筒2中的输送圆盘一一对应且处于正对的位置，上辊筒1中的剪切圆盘与下辊筒2中的剪切圆盘一一对应且各组相对应的两个剪切圆盘之间的其中一个端面相切而主体处于错位的位置。

本分切机构为主动剪切机构，在工作过程中，上辊筒1和下辊筒2在动力机构的带动下作对滚运动，放卷机将金属带材输送到两个辊筒1、2之间，随着金属带材进入两辊筒间的间隙变小，它将依次发生：弹性变形→塑性变形→裂纹扩展→带材断裂(这时金属带材已位于两辊筒的重合区)，并分切出一组等宽的金属条5。

为了获得更佳的剪切效果，可在圆盘剪刀的相切处设置一个合适的剪切间隙M，剪切间隙M一般取0.01毫米～0.05毫米之间，它与金属带材的厚度及材料性能有关，比如厚度为0.12毫米～0.25毫米的薄铝带，经过实践证明，宜选用0.01毫米的剪切间隙。

从图2中可以看出，一个分切单元由一组相互正对的上输送圆盘1c₁和下输送圆盘1c₂、一组相切的左上剪切圆盘1b₁和左下剪切圆盘1b₃以及另一组相切的右上剪切圆盘1b₂和右下剪切圆盘1b₄组成，上输送圆盘1c₁为宽度较小的输送圆盘，而下输送圆盘1c₂为宽度较大的输送圆盘，利用这两个输送圆盘的轴向厚度差来控制剪切圆盘间的剪切间隙M，并且位于宽输送圆盘左侧的剪切圆盘1b始终以其右端面作为剪刃，位于宽输送圆盘右侧的剪切圆盘1b始终以其左端面作为剪刃；位于窄输送圆盘左侧的剪切圆盘1b始终以其左端面作为剪刃，位于窄输送圆盘右侧的剪切圆盘1b始终以其右端面作为剪刃，使得在分切过程中，作用在任一金属条两侧的剪切力为同一方向(同时向上或者同时向下)，可防止金属带材发生倾斜和扭曲，保证分切出来的金属条平整且分切宽度一致，分切宽度为窄输送圆盘的轴向宽度。另外，金属带材的剪切条数从1～N任意选择，其中N为中心刀轴在长度允许下的最大剪切条数。

由于定位轴肩1e与中心刀轴1a制成一体，它不能沿着中心刀轴1a移动，因此不能方便地将该端的第一个剪切圆盘1b进行准确定位，可通过在定位轴肩1e与该端的第一个剪切圆盘1b之间夹设由金属材料制成的定位垫圈4，还能防止轴向移位。

Claims (8)

1.一种金属带材的分切机构，该机构由设在机架上且相切设置的上辊筒(1)和下辊筒(2)组成，所述的上辊筒(1)和下辊筒(2)均包括一根中心刀轴(1a)和固定套接在中心刀轴(1a)上的若干个相间排列的由金属材料制成的剪切圆盘(1b)和由橡胶材料制成的输送圆盘(1c)，且各个剪切圆盘(1b)和输送圆盘(1c)的外径相同，其特征在于，所述上辊筒(1)中的输送圆盘与下辊筒(2)中的输送圆盘一一对应且处于正对的位置，所述上辊筒(1)中的剪切圆盘与下辊筒(2)中的剪切圆盘一一对应且各组相对应的两个剪切圆盘之间的其中一个端面相切而主体处于错位的位置。

2.根据权利要求1所述的金属带材的分切机构，其特征在于，所述上辊筒(1)中的剪切圆盘与下辊筒(2)中的剪切圆盘在其相切处具有一个剪切间隙(M)。

3.根据权利要求2所述的金属带材的分切机构，其特征在于，所述的剪切间隙(M)为0.01毫米～0.05毫米。

4.根据权利要求1-3任一条所述的金属带材的分切机构，其特征在于，所述上辊筒(1)中的剪切圆盘和下辊筒(2)中的剪切圆盘分别在其不同的两个端面处依次轮流相切。

5.根据权利要求4所述的金属带材的分切机构，其特征在于，所述两辊筒中的输送圆盘(1c)与中心刀轴(1a)之间分别套接有刚性环(1d)。

6.根据权利要求5所述的金属带材的分切机构，其特征在于，所述上辊筒(1)和下辊筒(2)的两端分别设有能使各个剪切圆盘(1b)和输送圆盘(1c)轴向固定的压紧装置。

7.根据权利要求6所述的金属带材的分切机构，其特征在于，所述的压紧装置是在中心刀轴(1a)的一端固设有定位轴肩(1e)，另一端连接能使各个剪切圆盘(1b)和输送圆盘(1c)向定位轴肩(1e)挤压的锁紧螺母(3)。

8.根据权利要求7所述的金属带材的分切机构，其特征在于，所述中心刀轴(1a)上的定位轴肩(1e)与该端的第一个剪切圆盘(1b)之间夹设有由金属材料制成的定位垫圈(4)。

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