CN203712069U - 快速剪切实现金属板材固态连接的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种快速剪切实现金属板材固态连接的装置，包括上剪模、下剪模以及弹性顶料装置，所述上剪模与下剪模切削刃相对设置，所述下剪模一侧设置弹性顶料装置，弹性顶料装置与上剪模位于下剪模同一侧、且弹性顶料装置位于上剪模正下方；所述弹性顶料装置包括顶料板和弹性装置。本实用新型采用剪切的方式进行金属坯料的连接，在剪切过程中，两块金属板材剪切部位金属被在上剪模和下剪模的作用下发生滑移、位错变形，产生新生金属面，变形功转化为热能导致金属升温，通过微观塑性变形、急剧变形热能和摩擦热能使连接金属面产生微量液相而扩大连接表面的物理接触，并因温度和压力作用使板材间新生金属面形成元素扩散、冶金结合。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属板材连接的装置技术领域，尤其是一种快速剪切实现金属板材固态连接的装置。
背景技术
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。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供为了解决中厚金属板和金属棒材连接效率低、适应性差和质量不稳定的问题，提供了一种快速剪切实现金属板材固态连接的装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种快速剪切实现金属板材固态连接的装置，包括上剪模、下剪模以及弹性顶料装置，所述上剪模与下剪模切削刃相对设置，所述下剪模一侧设置弹性顶料装置，弹性顶料装置与上剪模位于下剪模同一侧、且弹性顶料装置位于上剪模正下方；所述弹性顶料装置包括顶料板和弹性装置。
所述装置还包括上座板、下座板、上剪模座板、上模定位块、下剪模座板以及下模定位块；所述上剪模借助于内六角螺钉与上剪模座板底面固定，所述上模定位块竖向与上座板固定连接，所述上剪模座板借助于内六角螺钉与上模定位块侧面固定连接；所述下剪模借助于内六角螺钉与下剪模座板顶面固定，所述下模定位块竖向与下座板固定连接，所述下剪模座板借助于内六角螺钉与下模定位块侧面固定连接。
所述上座板下表面固定设有两块对称于上剪模座板两侧的上模导向板，所述下座板上表面固定设有两块对称于下剪模座板两侧的下模导向板，所述两块上模导向板外侧面之间的距离等于两块下模导向板内侧面之间的距离。
所述上座板中部固定设有竖向的模柄。
所述弹性装置为螺旋弹簧，螺旋弹簧下端卡设与下座板上设置的盲孔内，其上端与顶料板连接，所述顶料板上相对于螺旋弹簧对称设有两个通孔，所述下座板上固定设有两根分别穿过顶料板上的两个通孔设置的卸料螺钉。
所述下剪模正上方设有压板，压板两端分别设有底端与下座板顶面固定连接的压板支撑块。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型采用剪切的方式进行金属坯料的连接，在剪切过程中，两块金属板材剪切部位金属被在上剪模和下剪模的作用下发生滑移、位错变形，产生新生金属面，变形功转化为热能导致金属升温，通过微观塑性变形、急剧变形热能和摩擦热能使连接金属面产生微量液相而扩大连接表面的物理接触，并因温度和压力作用使板材间新生金属面形成元素扩散、冶金结合。
附图说明
图1是本实用新型结构主视图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的A-A剖视图；
图4是图1的B-B视图；
在附图中：1、下模座板；2、弹性装置；3、弹性顶料板；4、下模导向板；5、上模导向板；；7、上模定位块；8、上模座板；9、模柄；10、上剪模座板；11、压板；12、下剪模； 14、调节板；15、下剪模座板； 17、压板支撑块； 19、卸料螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型公开一种快速剪切实现金属板材固态连接的装置（参见附图1-4），包括上剪模、下剪模12以及弹性顶料装置2，所述上剪模与下剪模12切削刃相对设置，所述下剪模12一侧设置弹性顶料装置2，弹性顶料装置2与上剪模位于下剪模12同一侧、且弹性顶料装置2位于上剪模正下方；所述弹性顶料装置2包括顶料板3和弹性装置。所述装置还包括上座板8、下座板1、上剪模座板10、上模定位块7、下剪模座板15以及下模定位块；所述上剪模借助于内六角螺钉与上剪模座板10底面固定，所述上模定位块7竖向与上座板8固定连接，所述上剪模座板10借助于内六角螺钉与上模定位块7侧面固定连接；所述下剪模12借助于内六角螺钉与下剪模座板15顶面固定，所述下模定位块竖向与下座板1固定连接，所述下剪模座板15借助于内六角螺钉与下模定位块侧面固定连接，所述上座板8中部固定设有竖向的模柄9，在具体应用过程中，上座板直接通过模柄与压力机连接，而下座板可以直接固定设置在压力机工作台上，将待连接金属板材或者棒料加热到一定温度以后倾斜45度放置在上剪模和下剪模之间，启动压力机进行剪切，即可实现金属坯料的固态连接。
所述上座板8下表面固定设有两块对称于上剪模座板10两侧的上模导向板5，所述下座板1上表面固定设有两块对称于下剪模座板15两侧的下模导向板4，所述两块上模导向板5外侧面之间的距离等于两块下模导向板4内侧面之间的距离，上模导向板和下模导向板主要有两个方面的作用，其一在于确保上剪模和下剪模之间的相对位置，保证连接精度，其二在于保护上剪模和下剪模。
所述弹性装置2为螺旋弹簧，螺旋弹簧下端卡设与下座板1上设置的盲孔内，其上端与顶料板3连接，所述顶料板3上相对于螺旋弹簧对称设有两个通孔，所述下座板1上固定设有两根分别穿过顶料板3上的两个通孔设置的卸料螺钉19，弹性顶料装置的作用在于当左侧金属坯料剪切断裂以后起到支撑作用，并能够很好地保护上剪模产生硬冲击，延长上剪模使用寿命。
所述下剪模12正上方设有压板11，压板11两端分别设有底端与下座板1顶面固定连接的压板支撑块17，压板的作用在于使上剪模在向下剪切金属坯料时防止余料抬头，提供反向力，有助于连接。
所述下剪模座板15与下模定位块结合面之间和上剪模座板10与上模定位块7结合面之间均设有用于调整间距的调节板14，调节板的作用在于调整上剪模和下剪模之间的距离，由于金属板材厚度不同或者棒料直径不同，其剪切面大小也不同，为了确保连接质量，需要根据不同板材厚度或者棒料直径调节上剪模与下剪模之间的距离。
在具体应用过程中，金属坯料需工业电炉加热至再结晶温度以上100~150℃，在剪切过程中，两块钢板剪切部位金属被上剪模和下剪模限制而承受三向压应力，发生滑移、位错变形，产生新生金属面，变形功转化为热能导致金属升温，通过微观塑性变形、急剧变形热能和摩擦热能使连接金属面产生微量液相而扩大连接表面的物理接触，并因温度和压力作用使钢板间新生金属面形成元素扩散、冶金结合。冷却后，板料连接强度为基材的70%以上。采用快速剪切装置连接板料达到了提高效率、降低成本和保证质量的目的，从根本上解决了大型中厚板、棒材（中间坯）焊接连接效率低、质量差的问题，降低了生产成本，可有效地快速连接，效率高，结构简单；剪切连接完成后，人工清除钢板表面遗留的切断部分。
Claims (7)
1.一种快速剪切实现金属板材固态连接的装置，其特征在于：包括上剪模、下剪模（12）以及弹性顶料装置（2），所述上剪模与下剪模（12）切削刃相对设置，所述下剪模（12）一侧设置弹性顶料装置（2），弹性顶料装置（2）与上剪模位于下剪模（12）同一侧、且弹性顶料装置（2）位于上剪模正下方；所述弹性顶料装置（2）包括顶料板（3）和弹性装置。
2.根据权利要求1所述的快速剪切实现金属板材固态连接的装置，其特征在于：所述装置还包括上座板（8）、下座板（1）、上剪模座板（10）、上模定位块（7）、下剪模座板（15）以及下模定位块；所述上剪模借助于内六角螺钉与上剪模座板（10）底面固定，所述上模定位块（7）竖向与上座板（8）固定连接，所述上剪模座板（10）借助于内六角螺钉与上模定位块（7）侧面固定连接；所述下剪模（12）借助于内六角螺钉与下剪模座板（15）顶面固定，所述下模定位块竖向与下座板（1）固定连接，所述下剪模座板（15）借助于内六角螺钉与下模定位块侧面固定连接。
3.根据权利要求2所述的快速剪切实现金属板材固态连接的装置，其特征在于：所述上座板（8）下表面固定设有两块对称于上剪模座板（10）两侧的上模导向板（5），所述下座板（1）上表面固定设有两块对称于下剪模座板（15）两侧的下模导向板（4），所述两块上模导向板（5）外侧面之间的距离等于两块下模导向板（4）内侧面之间的距离。
4.根据权利要求3所述的快速剪切实现金属板材固态连接的装置，其特征在于：所述上座板（8）中部固定设有竖向的模柄（9）。
5.根据权利要求1所述的快速剪切实现金属板材固态连接的装置，其特征在于：所述弹性装置（2）为螺旋弹簧，螺旋弹簧下端卡设与下座板（1）上设置的盲孔内，其上端与顶料板（3）连接，所述顶料板（3）上相对于螺旋弹簧对称设有两个通孔，所述下座板（1）上固定设有两根分别穿过顶料板（3）上的两个通孔设置的卸料螺钉（19）。
6.根据权利要求1或2或5所述的快速剪切实现金属板材固态连接的装置，其特征在于：所述下剪模（12）正上方设有压板（11），压板（11）两端分别设有底端与下座板（1）顶面固定连接的压板支撑块（17）。
7.根据权利要求1所述的快速剪切实现金属板材固态连接的装置，其特征在于：所述下剪模座板（15）与下模定位块结合面之间和上剪模座板（10）与上模定位块（7）结合面之间均设有用于调整间距的调节板（14）。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104438406A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-25 | 河北科技大学 | 一种用于固态金属板的快速连接机构 |
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2014
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