CN220028387U - 冷线焊机打孔器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种冷线焊机打孔器，包括凸模、凹模、上剪刀框架、下剪刀框架，所述凸模与上剪刀框架固接，所述凹模与下剪刀框架固接，所述上剪刀框架、下剪刀框架均连接有驱动机构，所述凹模孔口由上至下依次包括直筒式刃口、锥筒式刃口、落料孔，所述锥筒式刃口上孔口直径小于锥筒式刃下孔口直径，所述直筒式刃口下孔口与锥筒式刃口上孔口连接，且直筒式刃口与锥筒式刃口上孔口垂直投影重合，所述落料孔上孔口与锥筒式刃口下孔口连接，且落料孔与锥筒式刃口下孔口垂直投影重合。本实用新型有益效果：减小了摩擦力和冲压抗力，废料不易堆积，提高打孔器使用寿命，解决了打孔器凸模频繁折断问题。
Description
技术领域
本实用新型属于不锈钢生产设备领域，尤其是涉及一种冷线焊机打孔器。
背景技术
冷轧不锈钢连续退火酸洗线中，焊机将前后钢卷焊接起来实现带钢连续生产，打孔器在带钢上靠近焊缝位置打出圆孔，圆孔来标识焊缝位置。打孔器分为上打孔器(凸模)和下打孔器(凹模)，凸模安装在上剪刀框架上，凹模安装在下剪刀框架上。工作原理，下剪刀升起时凹模跟随上升，凹模到达准备位置后，上剪刀压下时凸模跟随下降，凸模和凹模相对运动在带钢上实现打孔。每个焊缝打孔一次，打孔器频繁进行上下相对运动。带钢是经过森吉米尔二十辊轧机冷轧的硬态板，带钢厚度规格0.3毫米至3.0毫米，打孔器磨损严重，打孔器承受负载较大，导致打孔器频繁折断，造成设备故障，严重降低连续生产线的效率。
实用新型内容
打孔器频繁折断问题原因的分析：
打孔器在上下往复相对运动中，凸模下压至凹模内进行打孔，废料经过弹性变形、塑性变形、断裂分离3个阶段，然后废料从凹模内部落下，分析废料产生过程，查找原设计打孔器的频繁损坏的深层次原因。
(1)凸模与凹模刃口横向尺寸的差值是打孔器横向间隙，打孔器横向间隙数值直接影响打孔器寿命、废料断面形态、凸模受力值，原设计进口打孔器的横向间隙数值偏小，导致凸模受力较大，凸模寿命较短。
(2)在打孔过程中，凸模越磨越小，凹模越磨越大，需以凸模为基准件设计刃口尺寸和凹模直壁高度，原设计进口打孔器直筒式刃口长度尺寸太大，凸模和凹模重合尺寸偏大，内孔直壁尺寸磨损后成上大下小的喇叭口状态，导致凸模受力较大，凸模寿命较短。
(3)凹模孔口结构形式分为直筒式和锥筒式，直筒式孔口结构废料堆积，锥筒式孔口结构不堆积废料，原设计进口打孔器的孔口结构是直筒式，废料堆积严重，导致凸模受力较大，凸模寿命较短。
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种冷线焊机打孔器，以解决上述背景技术中打孔器磨损严重，承受负载较大，导致打孔器频繁折断的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种冷线焊机打孔器，包括凸模、凹模、上剪刀框架、下剪刀框架，所述凸模与上剪刀框架固接，所述凹模与下剪刀框架固接，所述上剪刀框架、下剪刀框架均连接有驱动机构，所述凹模孔口由上至下依次包括直筒式刃口、锥筒式刃口、落料孔，所述锥筒式刃口上孔口直径小于锥筒式刃下孔口直径，所述直筒式刃口下孔口与锥筒式刃口上孔口连接，且直筒式刃口与锥筒式刃口上孔口垂直投影重合，所述落料孔上孔口与锥筒式刃口下孔口连接，且落料孔与锥筒式刃口下孔口垂直投影重合。
进一步地，所述凸模与凹模的横向间隙宽度为1/16*带钢厚度，优选的，凸模与凹模的横向间隙宽度为0.018mm-0.18mm。
进一步地，所述直筒式刃口高度为2.5mm。
进一步地，所述直筒式刃口直径比落料孔直径小2mm以上。
进一步地，所述锥筒式刃口高度为2.5mm。
相对于现有技术，本实用新型所述的冷线焊机打孔器具有以下优势：
(1)本实用新型所述的冷线焊机打孔器，凹模孔口结构为直筒式和锥筒式共同组成，调整落料孔直径尺寸与刃口直径尺寸差值，废料不易堆积，提高打孔器寿命。
(2)本实用新型所述的冷线焊机打孔器，凸模与凹模的横向间隙宽度为0.098mm，综合考虑了废料断面垂直度和光洁度，兼顾0.3mm～3.0mm不同厚度不锈钢带钢的打孔质量，降低打孔过程产生冲压抗力，提高凸模寿命。
(3)本实用新型所述的冷线焊机打孔器，直筒式刃口高度尺寸值为2.5mm，即凸模深入凹模相对深度为2.5mm，综合考虑凹模刃口强度，减少废料在凹模内孔经过弹性变形、塑性变形、断裂分离3个阶段时，在凹模内孔相应位置产生磨损，降低了冲压抗力的形成，提高打孔器寿命。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型中现有的凸模及凹模结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述的凸模及凹模结构示意图；
图3为本实用新型实施例所述的直筒式刃口高度示意图；
图4为本实用新型实施例所述的凹模结构示意图。
附图标记说明：
1、凸模；2、凹模；3、直筒式刃口；4、锥筒式刃口；5、落料孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
图1：现有打孔器凸模和凹模；
图2：本发明打孔器凸模和凹模；
图3A：现有凹模直筒式刃口高度；
图3B：本发明凹模直筒式刃口高度；
图4A：现有凹模结构；
图4B：本发明凹模结构。
如图1-4所示，本实用新型的冷线焊机打孔器，包括凸模1、凹模2、上剪刀框架、下剪刀框架，凸模1与上剪刀框架固接，凹模2与下剪刀框架固接，上剪刀框架、下剪刀框架均连接有驱动机构，驱动机构为电机，凹模2孔口由上至下依次包括直筒式刃口3、锥筒式刃口4、落料孔5，锥筒式刃口4上孔口直径小于锥筒式刃下孔口直径，直筒式刃口3下孔口与锥筒式刃口4上孔口连接，直筒式刃口3与锥筒式刃口4上孔口垂直投影重合，落料孔5上孔口与锥筒式刃口4下孔口连接，且落料孔5与锥筒式刃口4下孔口垂直投影重合。直筒式刃口3直径比落料孔5直径小2mm，直筒式刃口3直径为16mm，落料孔5直径为18mm。
凹模2孔口结构设计要点是避免打孔废料堆积在凹模2孔内，如果可能的话，应以逐一单片掉落废料为设计理念。原设计打孔器凹模2孔口结构是直筒式，直筒式孔口容易堆积废料；凹模2刃口直径尺寸与落料孔5直径尺寸相差0.5mm，差值太小导致废料大量堆积在凹模2孔内，充满整个凹模2长度，导致打孔器频繁折断损坏。锥筒式刃口4结构不易积存废料，同时刃口孔壁所受胀力和摩擦力小，所以凹模2磨损小寿命长。新设计凹模2孔口结构为直筒式和锥筒式共同组成。新设计落料孔5直径尺寸18mm，原设计落料口直径尺寸16.5mm，新设计增加落料孔5直径尺寸与刃口直径尺寸差值，新设计落料孔5直径较原设计大1.5mm，废料不易堆积，提高打孔器寿命。
凸模1与凹模2的横向间隙宽度为0.098mm。打孔器凸模1和凹模2横向间隙越小，废料断面越平直、光洁，打孔质量越好，但是打孔过程产生冲压抗力越大，凸模1寿命越小。计算横向间隙有经验公式和理论公式，实际生产中经验公式更方便使用，根据经验公式：横向间隙宽度＝1/16*带钢厚度，冷轧不锈钢带钢厚度0.3～3.0mm之间，0.3mm厚度带钢根据经验公式计算横向间隙宽度数值是0.018mm,3.0mm厚度带钢根据经验公式计算横向间隙宽度数值是0.18mm。原设计打孔器横向间隙宽度为0.04～0.045mm对应带钢厚度0.64～0.72mm，原设计横向间隙宽度偏小。横向间隙数值越大，打孔器寿命越长，同时综合考虑废料断面垂直度和光洁度，兼顾0.3mm～3.0mm不同厚度不锈钢带钢的打孔质量，新设计打孔器横向间隙宽度0.098mm,横向间隙宽度较原设计增加50％，提高打孔器寿命。
直筒式刃口3长度为2.5mm，锥筒式刃口4长度为2.5mm。在能够把材料分离的情况下，能少进就少进，已提高打孔器寿命。冷轧不锈钢连续退火酸洗线生产0.3mm～3.0mm厚度带钢，废料在凹模2内孔经过弹性变形、塑性变形、断裂分离3个阶段时，在凹模2内孔相应位置产生磨损，导致凹模2刃口长度方向呈喇叭口形状，增加了冲压抗力。凸模1刃口和凹模2刃口形成剪切力，理论上凸模1进入凹模2深度在0.5mm～1mm之间。原设计打孔器直筒式刃口3长度5mm，凸模1深入凹模2长度5mm。综合考虑凹模2刃口强度，新设计直筒式刃口3长度尺寸值为2.5mm，锥筒式刃口4长度为2.5mm，凸模1深入凹模2相对深度为2.5mm,较原设计减少50％，提高打孔器寿命。
本实用新型的冷线焊机打孔器工作原理：
焊机将前后钢卷焊接起来实现带钢连续生产过程中，下剪刀框架由气缸或电机带动升起时凹模2跟随上升，凹模2到达准备位置后，上剪刀框架由气缸或电机带动下压时凸模1跟随下降，凸模1和凹模2相对运动在带钢上实现打孔。打孔器在上下往复相对运动中，凸模1下压至凹模2内，在带钢上靠近焊缝位置进行打孔来标识焊缝位置，废料经过弹性变形、塑性变形、断裂分离3个阶段，然后废料从落料孔5落下。
Claims (6)
1.冷线焊机打孔器，其特征在于：包括凸模、凹模、上剪刀框架、下剪刀框架，所述凸模与上剪刀框架固接，所述凹模与下剪刀框架固接，所述上剪刀框架、下剪刀框架均连接有驱动机构，所述凹模孔口由上至下依次包括直筒式刃口、锥筒式刃口、落料孔，所述锥筒式刃口上孔口直径小于锥筒式刃下孔口直径，所述直筒式刃口下孔口与锥筒式刃口上孔口连接，且直筒式刃口与锥筒式刃口上孔口垂直投影重合，所述落料孔上孔口与锥筒式刃口下孔口连接，且落料孔与锥筒式刃口下孔口垂直投影重合。
2.根据权利要求1所述的冷线焊机打孔器，其特征在于：所述凸模与凹模的横向间隙宽度为1/16*带钢厚度。
3.根据权利要求1所述的冷线焊机打孔器，其特征在于：凸模与凹模的横向间隙宽度为0.018mm-0.18mm。
4.根据权利要求1所述的冷线焊机打孔器，其特征在于：所述直筒式刃口高度为2.5mm。
5.根据权利要求1所述的冷线焊机打孔器，其特征在于：所述直筒式刃口直径比落料孔直径小2mm以上。
6.根据权利要求1所述的冷线焊机打孔器，其特征在于：所述锥筒式刃口高度为2.5mm。
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