CN205465477U - 一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，包括工作台转轴、旋转工作台、环套、圆盘滚剪刀转轴、磁性体和磁流变工作液，旋转工作台连接于工作台转轴上，环套设置有若干个，环套自下而上依次叠加固设于旋转工作台上并随旋转工作台同轴旋转，环套的截面为凹字状并与圆盘滚剪刀的外圆周间隙配合，圆盘滚剪刀连接于圆盘滚剪刀转轴上并可在环套内做相对转动，磁性体嵌置于所述环套内并形成一截面为凹字状的结构，磁流变工作液加注于圆盘滚剪刀、环套与旋转工作台围合形成的空间内。采用本实用新型，能够改善圆盘滚剪刀刃口的微观轮廓形状，解决圆盘滚剪刀刃磨后手工钝圆去锐处理，造成刃口钝圆半径大、刃口形状不一致等二次损伤。

Description

一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置

技术领域

本实用新型属于金属板材纵向剪切机分条加工技术领域，尤其涉及一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置。

背景技术

随着IT、电工电讯、电力设备、办公机器、五金制品等行业的快速发展以及级进模高速冲裁加工和节能节材的需求，对于作为原材料的金属带材尺寸精度、形状精度、毛刺等分切断面质量等指标提出了更高的要求。纵向剪切机是一种将冷轧后的宽面幅金属薄板分切成特定宽度带材，用于后续金属制品成形加工，其工作原理是采用成对圆盘滚剪刀为工具连续剪切使材局部料产生塑性变形和脆性裂纹而分离。纵剪分切加工过程中，圆盘滚剪刀是产生材料分离的决定因素，滚剪刀材料、刃口锋锐程度、刃口微观结构、耐磨性等对于带材分切尺寸精度和形状精度有重要影响，因此需要研究纵剪分切过程中滚剪刀的刃磨及刃口后处理方法，改善圆盘滚剪刀刃口微观结构，提高金属薄板分切质量及其稳定性、延长滚剪刀使用寿命等，在理论和实际生产上都有重要的指导意义。

在纵向剪切变压器行业冷轧硅钢盘、不锈钢薄板等材料时，为了保证圆盘滚剪刀刃口的锋利和耐磨性，需要采用硬质合金和粉末冶金高速钢制作圆盘滚剪刀，其特有的热压烧结粉末冶金成型工艺，具有由硬质微粒构成的材料组织结构特点。圆盘滚剪刀是由其端面和圆柱面的交线构成整圆切削刃，圆盘滚剪刀刃磨和重磨不论是磨削外圆柱面还是磨削侧面去除磨损带使刃口锋利，理想的圆盘滚剪刀切削刃是圆。但是圆盘滚剪刀刃磨过程中由于磨削力的作用会在刃口附近出现微小飞边和微观缺口构成的微观锯齿形刃口等缺陷，使实际切削刃成为由以上几何要素构成的区域，对于硬质合金或粉末冶金高速钢等刀具的粉末冶金类材料最为严重，刀具在使用过程中往往很容易在刃口微观缺口处先开始局部磨损甚至破损，严重影响圆盘滚剪刀的使用寿命和剪切板材质量。

目前，一般在圆盘滚剪刀刃磨后，对刃口进行手工修锐处理形成刃口过渡圆弧，硬质合金刀具过渡圆弧半径尺寸一般在0.01mm～0.05mm。圆盘滚剪刀刃磨之后的刃口去锐处理就是把比较锋利并且不够整齐的刃口加工成特定光滑轮廓，消除微观局部缺口等，有效改善刃口形状稳定性，避免刃口微小缺口引发局部破损、刃口局部磨损导致刀具初期磨损值急剧增大，提高圆盘滚剪刀性能稳定性、刀具寿命和金属板材分切加工质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提出一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，能够有效对圆盘滚剪刀整圆切削刃刃口进行均匀的去锐，消除刃口微小飞边和微观缺口构成的微观锯齿形等缺陷，改善刃口微观轮廓形状，避免刃口微小缺口引发局部破损、刃口局部磨损导致刀具初期磨损值急剧增大，提高圆盘滚剪刀性能稳定性、刀具寿命和金属板材分切加工质量，有效解决现有技术中圆盘滚剪刀刃磨后刃口手工钝圆去锐处理，造成刃口钝圆半径大、刃口形状不一致等二次损伤问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的提供了一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其包括工作台转轴、旋转工作台、环套、圆盘滚剪刀转轴、磁性体和磁流变工作液，所述旋转工作台连接于所述工作台转轴上，所述环套设置有若干个，所述环套自下而上依次叠加固设于所述旋转工作台上并随所述旋转工作台同轴旋转，所述环套的截面为凹字状并与圆盘滚剪刀的外圆周间隙配合，所述圆盘滚剪刀连接于所述圆盘滚剪刀转轴上并可在所述环套内做相对转动，所述磁性体嵌置于所述环套内并形成一截面为凹字状的结构，所述磁流变工作液加注于所述圆盘滚剪刀、环套与旋转工作台围合形成的空间内。

作为优选的，所述工作台转轴与圆盘滚剪刀转轴呈竖直布置且位于同一中心轴线。

作为优选的，所述工作台转轴与圆盘滚剪刀转轴的旋转方向相反。

作为优选的，所述环套包括上圆环、中间圆环和下圆环；所述上圆环、中间圆环与下圆环组合形成一截面为凹字状的槽体结构。

作为优选的，所述磁性体嵌置于所述上圆环、中间圆环和下圆环内朝向所述槽体结构的一侧。

作为优选的，所述磁性体在所述环套的圆周方向上均匀布置有多个。

作为优选的，所述圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置还包括第一驱动电机，所述第一驱动电机通过工作台转轴与所述旋转工作台连接；所述第一驱动电机为速度可控式电机。

作为优选的，所述圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置还包括第二驱动电机，所述第二驱动电机通过圆盘滚剪刀转轴与所述圆盘滚剪刀连接；所述第二驱动电机为速度可控式电机。

实施本实用新型的一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，与现有技术相比，具体说来具有如下有益效果：

(1)采用磁流变抛光技术对圆盘滚剪刀整圆切削刃进行去锐钝化处理，处理后刃口轮廓形状精度高一致性好，不会产生手工处理的大过渡圆弧、形状不一致等二次损伤问题；

(2)圆盘滚剪刀整圆切削刃的去锐钝化处理过程中，在凹字状槽体结构的两个内角附近形成的柔性磨刷可以除去刃口区的微小飞边、梳理圆滑微小缺口边缘等，消除刃口微观锯齿形貌，有效改善圆盘滚剪刀整圆切削刃刃口轮廓形状，避免刃口微小缺口引发局部破损、刃口局部磨损导致刀具初期磨损值急剧增大，提高圆盘滚剪刀耐磨性和金属板材分切加工质量；

(3)通过凹字状槽体结构的环套与圆盘滚剪刀的外圆周配合，能够实现对圆盘滚剪刀的两侧刃口同时进行去锐钝化处理，加工效率高，处理后的两侧刃口轮廓形状精度高、一致性好。

(4)由于环套可根据实际需要加工的工件数目设置相应的个数，能够实现多个圆盘滚剪刀同时进行刃口去锐钝化处理，进一步提高加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型的圆盘滚剪刀刃口去锐钝化装置的主视示意图；

图2是本实用新型的圆盘滚剪刀刃口去锐钝化装置的俯视示意图；

图3是磨刷的局部放大图；

图中：1.第一驱动电机，2.工作台转轴，3.旋转工作台，4.环套，4a.中间圆环，4b.下圆环，4c.上圆环，5.圆盘滚剪刀转轴，6.第二驱动电机，7.圆盘滚剪刀，8.磁性体，9.磨刷，10.磁流变工作液。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型的一实施例，一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其包括工作台转轴2、旋转工作台3、环套4、圆盘滚剪刀转轴5、磁性体8和磁流变工作液10，所述旋转工作台3连接于所述工作台转轴2上，所述环套4固设于所述旋转工作台3上并随所述旋转工作台3同轴旋转，所述环套4的截面为凹字状并与圆盘滚剪刀7的外圆周间隙配合，所述圆盘滚剪刀7连接于所述圆盘滚剪刀转轴5上并可在所述环套4内做相对转动，所述磁性体8嵌置于所述环套4内并形成一截面为凹字状的结构，所述磁流变工作液10加注于所述圆盘滚剪刀7、环套4与旋转工作台3围合形成的空间内。

具体实施时，圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置包括工作台转轴2、旋转工作台3、环套4、圆盘滚剪刀转轴5、磁性体8、磁流变工作液10、第一驱动电机1以及第二驱动电机6。其中，所述旋转工作台3通过工作台转轴2与第一驱动电机1连接，并由第一驱动电机1驱动旋转，所述环套4包括上圆环4c、中间圆环4a和下圆环4b，该上圆环4c、中间圆环4a与下圆环4b组合形成一截面为凹字状的槽体结构，并固定在所述旋转工作台3上，环套4可随旋转工作台3同轴旋转。所述环套4的槽体结构与圆盘滚剪刀7的外圆周间隙配合，所述圆盘滚剪刀7通过圆盘滚剪刀转轴5与第二驱动电机6连接，并由第二驱动电机6驱动在环套4内做相对转动。所述环套4与圆盘滚剪刀7的几何位置可以相对轴向和径向调整，以实现环套与圆盘滚剪刀之间间隙的调整。所述磁性体8可根据磁场强度的需要在所述环套4的圆周方向上均匀布置有多个，布置越密集，形成的磁场连续性越好，加工效率越高。所述磁性体8镶嵌在所述上圆环4c、中间圆环4a和下圆环4b内朝向所述槽体结构的一侧，并组合形成一截面为凹字状的结构包裹着圆盘滚剪刀7刃口附近圆柱面和端面，同时由于磁流变形成的柔性磨刷9的粘塑性，槽体结构两侧边的柔性磨刷9与底边的柔性磨刷9相交汇合构成对圆盘滚剪刀7刃口的包裹，环套4与圆盘滚剪刀7相对转动时，该柔性磨刷9起到去锐钝化作用。所述磁性体8优选为永磁铁或电磁铁。此外，在圆盘滚剪刀7整圆切削刃的去锐钝化处理过程中，所述圆盘滚剪刀7、环套4与旋转工作台3围合形成的空间内需保证磁流变工作液充盈。

需要说明的是，所述工作台转轴2与圆盘滚剪刀转轴5的旋转方向相反，使具有粘塑性行为的柔性磨刷9与工件之间具有快速的相对运动，使工件表面容易受到更大的剪切力，从而更好去除工件表面材料。所述工作台转轴2与圆盘滚剪刀转轴5呈竖直布置，以保证磁流变工作液10在圆盘滚剪刀7整圆切削刃的去锐钝化处理过程中均匀分布，防止磨料因自身重力作用下引起下沉积聚；同时所述工作台转轴2与圆盘滚剪刀转轴5位于同一中心轴线，以保证环套4和圆盘滚剪刀7绕同一轴线做旋转运动，防止环套4与圆盘滚剪刀7之间发生径向跳动而造成圆盘滚剪刀7整圆切削刃刃口轮廓形状不一致的问题。进一步地，为了实现高效率高精度自动化加工，所述第一驱动电机1和第二驱动电机6均优选采用速度可控式电机。

在上述实施例的基础上，所述环套4还可以根据实际需要加工的工件数目设置若干个，所述环套4自下而上依次叠加固设于所述旋转工作台3上，相应地，若干个的圆盘滚剪刀7通过圆盘滚剪刀转轴5等距间隔地轴向串接在一起，以实现多个圆盘滚剪刀7同时进行刃口去锐钝化处理，进一步提高加工效率。

本实用新型的工作原理是：采用磁流变抛光加工原理，在圆盘滚剪刀的外圆周上套设与其间隙配合的具有凹字状槽体结构的环套，并在环套上形成凹字状分布的磁场，往环套内加注磁流变工作液，圆盘滚剪刀与环套相对转动，利用磁场边缘效应，使圆盘滚剪刀的两侧刃口在凹字状槽体结构的两个内角附近形成柔性磨刷，产生去除作用，实现对圆盘滚剪刀刃口进行去锐钝化处理。

磁流变抛光加工原理是在磁流变液中混入磨料形成磁流变抛光工作液，利用磁流变抛光工作液在梯度磁场中发生流变而形成的具有粘塑行为的柔性磨刷与工件之间具有快速的相对运动，使工件表面受到很大的剪切力，从而使工件表面材料被去除。所述磁流变抛光工作液是由磁性颗粒、基液和稳定剂组成的悬浮液。

磁流变效应是磁流变液在不加磁场时是可流动的液体，而在强磁场的作用下，其流变特性发生急剧的转变，表现为类似固体的性质，撤掉磁场时又恢复其流动特性的现象。磁流变效应形成的柔性磨刷的去除率与工件表面之间间隙成反向比例关系，由于去锐磁性圆环与圆盘滚剪刀表面之间的精确几何关系可以产生形状修正作用，圆盘滚剪刀刃口上飞边凸点有较高的材料去除率，凹点有较低的材料去除率，对微小缺口边缘进行梳理形成光滑过渡，因此可以达到高效率高精度刃口去锐处理效果。

综上所述，实施本实用新型的一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，能够有效对圆盘滚剪刀整圆切削刃刃口进行均匀的去锐，消除刃口微小飞边和微观缺口构成的微观锯齿形等缺陷，改善刃口微观轮廓形状，避免刃口微小缺口引发局部破损、刃口局部磨损导致刀具初期磨损值急剧增大，提高圆盘滚剪刀性能稳定性、刀具寿命和金属板材分切加工质量，有效解决现有技术中圆盘滚剪刀刃磨后刃口手工钝圆去锐处理，造成刃口钝圆半径大、刃口形状不一致等二次损伤问题。此外，本实用新型还能够实现对圆盘滚剪刀的两侧刃口同时进行去锐钝化处理，加工效率高，处理后的两侧刃口轮廓形状精度高、一致性好。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其特征在于，包括工作台转轴、旋转工作台、环套、圆盘滚剪刀转轴、磁性体和磁流变工作液，所述旋转工作台连接于所述工作台转轴上，所述环套设置有若干个，所述环套自下而上依次叠加固设于所述旋转工作台上并随所述旋转工作台同轴旋转，所述环套的截面为凹字状并与圆盘滚剪刀的外圆周间隙配合，所述圆盘滚剪刀连接于所述圆盘滚剪刀转轴上并可在所述环套内做相对转动，所述磁性体嵌置于所述环套内并形成一截面为凹字状的结构，所述磁流变工作液加注于所述圆盘滚剪刀、环套与旋转工作台围合形成的空间内。

2.如权利要求1所述的圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其特征在于，所述工作台转轴与圆盘滚剪刀转轴呈竖直布置且位于同一中心轴线。

3.如权利要求1所述的圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其特征在于，所述工作台转轴与圆盘滚剪刀转轴的旋转方向相反。

4.如权利要求1所述的圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其特征在于，所述环套包括上圆环、中间圆环和下圆环；所述上圆环、中间圆环与下圆环组合形成一截面为凹字状的槽体结构。

5.如权利要求4所述的圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其特征在于，所述磁性体嵌置于所述上圆环、中间圆环和下圆环内朝向所述槽体结构的一侧。

6.如权利要求1所述的圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其特征在于，所述磁性体在所述环套的圆周方向上均匀布置有多个。

7.如权利要求1所述的圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其特征在于，还包括第一驱动电机，所述第一驱动电机通过工作台转轴与所述旋转工作台连接；所述第一驱动电机为速度可控式电机。

8.如权利要求1所述的圆盘滚剪刀刃口去锐钝化处理装置，其特征在于，还包括第二驱动电机，所述第二驱动电机通过圆盘滚剪刀转轴与所述圆盘滚剪刀连接；所述第二驱动电机为速度可控式电机。