CN210280868U - 钢带滚剪刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带材加工刀具，具体涉及一种钢带滚剪刀具；包括刀具主体以及滚压刀齿，所述刀具主体为圆柱形，所述滚压刀齿均布于刀具主体周侧；刀具主体轴向开有安装孔，所述安装孔上开有键槽；所述滚压刀齿包括间隔设置的长刀齿和短刀齿，长刀齿的长度与刀具主体的宽度相同，短刀齿的长度小于刀具主体的宽度；短刀齿的两端设有圆弧倒角；刃口角度α为40°～70°，前刃斜角β为8°。采用本方案的钢带滚剪刀具具有使用寿命长、生产效率高且无废料产生的优点。

Description

钢带滚剪刀具

技术领域

本实用新型涉及一种金属带材加工刀具，具体涉及一种钢带滚剪刀具。

背景技术

由于轿车、轻型厢式车等汽车在我国快速发展，汽车密封条的需求两也迅速增加。汽车密封条一般可分为纯胶密封条和复合密封条，通常复合密封条内纵向包覆有金属骨架材料，即汽车密封条内嵌骨架，可起到加强定型和固定的作用。目前，该产品使用连续冲压方式加工，但由于汽车密封条内嵌骨架宽度窄小，需要冲压的形孔尺寸小，同时汽车密封条内嵌骨架两侧需要加工出有间隙的齿，(1) 传统的冲压加工就是将形孔以及间隙部位材料直接冲切掉，降低了材料的利用率。(2)当冲头出现轻微磨损就会导致产品产生大量毛刺，甚至无法脱料的情况。 (3)连续冲压加工在进料过程中容易出现尺寸偏差，导致尺寸一致性降低；而且在冲压过程中也无法进料，冲压和进料过程中有一定的时间间隔，加工速度慢。 (4)由于目前连续冲压加工模具主要采用硬质合金材料加工，材料费用高，但一般加工20吨左右的带材就需要更换冲头，冲头寿命短，进而导致连续冲压的加工成本较高。(5)由于连续冲压所使用的模具容易磨损，磨损后需要更换新的冲头，此时还需要对新的冲头重新定位调整，降低加工效率。该方式主要缺陷为：效率低、模具费用高、模具寿命短、产生被加工产品几何废料过多。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种使用寿命长、生产效率高且无废料产生的钢带滚剪刀具。

本方案中的钢带滚剪刀具，包括刀具主体以及滚压刀齿，所述刀具主体为圆柱形，所述滚压刀齿均布于刀具主体周侧；刀具主体轴向开有安装孔，所述安装孔上开有键槽；所述滚压刀齿包括间隔设置的长刀齿和短刀齿，长刀齿的长度与刀具主体的宽度相同，短刀齿的长度小于刀具主体的宽度；所述每个长刀齿上均设有间隔槽，间隔槽的底部两端为圆弧倒角R1；短刀齿的两端设有圆弧倒角R1；所述圆弧倒角R1为2.0mm ～8.00mm；刃口角度α为40°～70°，前刃斜角β为8°。

本实用新型的优点是：1、钢带滚剪刀具的寿命较高，可达100万米以上降低了成本，且加工速度高达100m/min以上，加工效率远远高于现有技术的加工效率；2、通过钢带滚剪刀具将钢带剪切出规定尺寸，再在拉伸设备上进行自由拉伸，即可达到产品规定的齿间距要求，无任何废料产生；3、由于钢带滚剪刀具的齿间距为定值，所以每批次加工的产品齿宽也相同，不会产生尺寸偏差；4、在钢带滚剪刀具对钢带进行加工过程的同时钢带也在进料，进一步提高了加工效率；5、钢带滚剪刀具安装后可以连续作业至钢带滚剪刀具报废为止，生产过程无需任何调整，保证了加工效率；

进一步，每个所述长刀齿上有两个间隔槽，所述短刀齿上设有一个间隔槽；间隔槽的底部两端为圆弧倒角R1。

更进一步，所述间隔槽的底部开有避让槽。由于间隔槽对应加工后钢带的连接筋，而该连接筋较窄，该避让槽可以增加避让空间，进而可防止滚压刀齿将钢带压伤。

再进一步，所述滚压刀齿的高度h为0.40mm～0.60mm，圆弧倒角R1为 2.00mm～3.00mm。

再进一步，所述滚压刀齿的高度h为0.70mm～1.00mm，圆弧倒角R1为 4.00mm～6.00mm。

再进一步，所述滚压刀齿的高度h≥1.00mm，圆弧倒角R1为7.00mm～8.00mm。

根据滚压刀齿的高度选择相对应的圆弧倒角R1，可减轻剪切后的钢带其剪切口的端点处的应力压痕，防止剪切后的钢带在拉伸时断裂。

再进一步，刀背与刀面的夹角α优选为40°～55°。可提升剪切效果，降低刃口受力，该设计主要用于降低崩齿率，使滚刀能够达到正常磨损，以保证刀具的使用寿命。

再进一步，所述刃口的尖部均为圆弧面，该圆弧面的弧长为0.25mm± 0.03mm。该圆弧面可防止滚刀刃口崩裂，降低磨损速度；防止滚切后的产品侧面出现带钩或藕断丝连现象；并且减小或杜绝毛刺的产生。

附图说明

图1为本实用新型钢带滚剪刀具使用时的示意图；

图2为图1中A的放大图；

图3为本实用新型钢带滚剪刀具的第一种结构立体图；

图4为本实用新型钢带滚剪刀具的第一种结构局部立体图；

图5为本实用新型钢带滚剪刀具中第一种结构的侧视图；

图6为本实用新型钢带滚剪刀具中第一种结构的局部细节图；

图7为图6中A-A短刀齿的剖视图；

图8为图6中B-B长刀齿的剖视图；

图9为本实用新型钢带滚剪刀具中第一种滚压刀齿设置圆弧倒角R1滚压剪切后的钢带；

图10为本实用新型钢带滚剪刀具中第一种滚压刀齿无圆弧倒角R1滚压剪切后的钢带；

图11为本实用新型钢带滚剪刀具的第二种结构立体图；

图12为本实用新型钢带滚剪刀具的第二种结构局部立体图；

图13为本实用新型钢带滚剪刀具中第二种结构的局部细节图；

图14为图13中D-D的剖视图；

图15为图13中C-C的剖视图；

图16为图15中C的放大图；

图17为本实用新型钢带滚剪刀具中第二种滚压刀齿设置避让槽滚压剪切后的钢带；

图18为本实用新型钢带滚剪刀具中第二种滚压刀齿无避让槽1滚压剪切后的钢带。

图中，1为刀具主体，2为滚压刀齿，201为长刀齿，202为短刀齿，3为键槽， 4为安装孔，5为滚压刀齿的顶部，6为刀背，7为刀面，8为间隔槽，9为避让槽， 10为剪切口的端点，11为应力压痕，12为钢带，13为连接筋。

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：

钢带滚剪刀具，

实施例一：

如图3至6所示，该刀具主体1为圆柱形，滚压刀齿2均布于刀具主体1周侧。刀具主体1轴向设有与刀具主体1同轴的安装孔4，该安装孔4的侧壁上开有键槽3。滚压刀齿2包括间隔设置的长刀齿201和短刀齿202，长刀齿201的长度L1与刀具主体1的宽度L相同，短刀齿202的长度L2小于刀具主体1的宽度L。长刀齿201和短刀齿202的对称线相重合。如图8所示，每个长刀齿201上均设有一个间隔槽8，该间隔槽8位于长刀齿201的中部。间隔槽8的底部两端为圆弧倒角R1，短刀齿202的两端设有圆弧倒角R1，如图7所示。

刀背6与刀面7的夹角为刃口角度α，该刃口角度α为40°～70°。因在加工钢带时，若刃口角度α过大，易出现刀背6与钢带12发生挤压的情况，进而导致钢带材料表面因严重挤压而产生变形，降低了汽车密封条内嵌骨架的质量；若刃口角度α过小，虽然可以提高滚压刀齿2锋利度，但滚压刀齿2的耐冲击性、耐磨性也随之降低，进而导致刀具的使用寿命降低，所以刃口角度α优选为56°。刀面7的顶点与刀具主体1中心的连线与刀面7之间的夹角为前刃斜角β，该前刃斜角β为8°±3°。

为了保证剪切后的钢带在拉伸时不易断裂，需要根据滚压刀齿2高度h的值选择圆弧倒角R1的值。滚压刀齿2高度h为0.70mm，圆弧倒角R1优选为4.00mm。若没有圆弧倒角R1，剪切后的钢带12如图10所示，滚压刀齿2剪切钢带12后，因钢带剪切口的端点10处产生应力压痕11，该应力压痕11严重破坏了钢带本身的强度，从而导致钢带12拉伸时在应力压痕11处撕裂断裂开。设置圆弧倒角R1后，滚压剪切后的钢带12其剪切口的端点10处应力压痕11小，如图9所示，可降低滚压刀齿2 对钢带12本身强度的破坏，进而防止剪切后的钢带12在拉伸时断裂。滚压刀齿2 的表面粗糙度为0.8，提高滚压刀齿的表面光洁度、提升加工精度，以进一步有效降低崩齿率。

实施例二：

如图11至16所示，滚压刀齿2高度h为0.85mm，圆弧倒角R1优选为4.00mm。每个长刀齿201上设有两个间隔槽8，每个短刀齿202上设有一个间隔槽8。间隔槽8 的底部两端为圆弧倒角R₁，间隔槽8的底部中间开有避让槽9。由于根据所加工的汽车密封条内嵌骨架的要求，两个相对剪切口的端点10之间的连接筋13较窄，所以间隔槽8的对应宽度也较窄，进而导致滚压刀齿2的齿根部对所加工的钢带12 可容许避让的空间过小。而避让空间越大，滚压刀齿2对钢带12产生的应力压痕11越小，如图17所示，该避让槽9可以增加避让空间，防止滚压刀齿将钢带压伤。若避让空间不足，钢带在滚切加工后的拉伸工序中,则会因为应力压痕11较深，易在连接筋13处发生断裂，如图18所示。

其余技术特征与实施例一相同。

实施例三：

为了防止在加工钢带时滚压刀齿2的刃口崩裂，并进一步降低磨损速度，延长刀具的使用寿命，如图6、13所示，滚压刀齿的顶部5设为圆弧面。该圆弧ab 的半径与钢带滚剪刀具的齿顶圆半径R2相同，该圆弧ab的弧长为0.25mm± 0.03mm。滚压刀齿的顶部5的圆弧面，不仅可以防止加工后的汽车密封条内嵌骨架侧面出现带钩或藕断丝连的现象，还可以减小甚至杜绝汽车密封条内嵌骨架切口处毛刺的产生。

其余技术特征与实施例一相同。

实施例四：

滚压刀齿2高度h为0.50mm，圆弧倒角R1优选为2.00mm。其余技术特征与实施例三相同。

实施例五：

滚压刀齿2高度h为1.20mm，圆弧倒角R1优选为7.00mm。其余技术特征与实施例三相同。

使用时，如图1、2所示，两个刀具为一组，钢带12位于两个刀具之间，刀具在旋转过程中，始终保持两个刀具上各有一个相对应的滚压刀齿的顶部5略微交错咬合,即处于切料状态。随着刀具的转动进行钢带12送料，即可同时完成钢带 12的剪切和送料。其加工速度可高达100～150m/min以上，加工效率远远高于现有技术的连续冲压加工方式20～40m/min的加工效率。本实用新型中的钢带滚剪刀具可采用伺服电机直接驱动，若在驱动设备自身条件允许的情况下，钢带滚剪刀具的加工速度还可以继续提升。

采用连续冲压加工，在进料过程中容易出现尺寸偏差，故冲压出的汽车密封条内嵌骨架齿宽会存在一定偏差，导致尺寸一致性降低。采用本实用新型的刀具加工，滚压刀齿2在交错过程将钢带12剪切出规定尺寸，然后在拉伸设备上进行拉伸，拉伸过程中，剪切口会沿钢带12的纵向延伸产生间距，形成汽车密封条内嵌骨架需要的齿间距。由于钢带滚剪刀具上滚压刀齿2的齿间距为定值，在拉伸设备上所受到的拉力为定值，所以每批次加工的汽车密封条内嵌骨架齿宽也相同，不会产生尺寸偏差；而且无任何废料产生，材料利用率高达100％。

本实用新型中的钢带滚剪刀具安装后，在生产过程无需任何调整维修，可以连续作业至滚压刀齿2磨损，即可加工钢带一百万米左右，折合钢带约五十吨以上。由于连续冲压加工采用冲压脱料方式，冲头出现轻微磨损都会导致产品产生大量毛刺甚至无法脱料的情况，所以冲头经常需要拆卸后进行修模，在修模完成后，冲头还需要从新安装调整。一般加工钢带二十吨左右，冲头无法再通过修模后使用，需要更换新的冲头模具，冲头模具寿命过短。由此可见本实用新型中的钢带滚剪刀具的使用寿命远高于连续冲压加工模具。而且磨损后的钢带滚剪刀具维修后还可以继续使用，优势明显。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.钢带滚剪刀具，其特征在于：包括刀具主体以及滚压刀齿，所述刀具主体为圆柱形，所述滚压刀齿均布于刀具主体周侧；刀具主体轴向开有安装孔，所述安装孔上开有键槽；所述滚压刀齿包括间隔设置的长刀齿和短刀齿，长刀齿的长度与刀具主体的宽度相同，短刀齿的长度小于刀具主体的宽度；所述每个长刀齿上均设有间隔槽，间隔槽的底部两端为圆弧倒角R1；短刀齿的两端设有圆弧倒角R1；所述圆弧倒角R1为2.0mm～8.00mm；刃口角度α为40°～70°，前刃斜角β为8°。

2.根据权利要求1所述的钢带滚剪刀具，其特征在于：每个所述长刀齿上有两个间隔槽，所述短刀齿上设有一个间隔槽；间隔槽的底部两端为圆弧倒角R1。

3.根据权利要求2所述的钢带滚剪刀具，其特征在于：所述间隔槽的底部开有避让槽。

4.根据权利要求1或3所述的钢带滚剪刀具，其特征在于：所述滚压刀齿的高度h为0.40mm～0.60mm，圆弧倒角R1为2.00mm～3.00mm。

5.根据权利要求1或3所述的钢带滚剪刀具，其特征在于：所述滚压刀齿的高度h为0.70mm～1.00mm，圆弧倒角R1为4.00mm～6.00mm。

6.根据权利要求1或3所述的钢带滚剪刀具，其特征在于：所述滚压刀齿的高度h≥1.00mm，圆弧倒角R1为7.00mm～8.00mm。

7.根据权利要求3所述的钢带滚剪刀具，其特征在于：刀背与刀面的夹角α为55°～70°。

8.根据权利要求3所述的钢带滚剪刀具，其特征在于：所述刃口的尖部均为圆弧面，该圆弧面的弧长为0.25mm±0.03mm。

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