JPH08206913A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切刃にシャー角を付けた装置で切断しにくか
った厚目の平鋼等の素材を効率的にかつ後仕上げ等が不
要な状態に切断可能とする。 【構成】 フレーム１０に固定した下刃１３に素材８を
押え付ける第１の副加圧用液圧シリンダ１５と上ワーク
サポート１７で切断中に素材８の位置ズレが発生しない
ように強力に保持する。切り落とされる素材８を上刃１
２に押し付ける第２の副加圧用液圧シリンダ１８と下ワ
ークサポート１９で強力に主加圧用液圧シリンダ１４の
加圧力の働きを妨げるようにし、切断加工中の素材８に
ズレが発生しないようにする。両副加圧用液圧シリンダ
よりかなり力の強い主加圧用液圧シリンダ１４により押
し下げ方向の加圧力を強く働かせ、素材８の内部に圧縮
応力を発生させ、圧縮力を加えて素材８を剪断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄板や平鋼、棒鋼、型
鋼などの鉄鋼素材や押出し材、板材をはじめとする非鉄
金属材を切断するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に従来の切断装置の中央断面を示
す。図中１はフレーム、２は上刃、３は下刃で、上刃２
はフレーム１に取り付けた加圧シリンダ４のロッド端に
設けた保持部材５に取り付け、下刃３はフレーム１の開
口部上に固定して、上下方向で接近させたときに両刃が
微少な隙間ですれ違うように配置してある。また保持部
材５にはバネを介してワーク押さえ６が取り付けてあ
る。この装置は剪断加工を行なうもので、フレーム１の
ギャップ７内に挿入された素材８を下刃３とワーク押さ
え６の間に挟み、上刃２と下刃３がすれ違うときにバネ
の力で保持部材５により素材８を押さえ付けつつ切断す
るようになっている。なおフレーム１はギャップ７を有
するＣ型構造のものである。

【０００３】ところでこのような切断装置では、加圧シ
リンダ４による加圧力を低減させるために、上刃２にシ
ャー角を設けることが多い。図３にシャー角を設けた状
態の上刃２と下刃３による切断状態を示す。図中αがシ
ャー角であり、通常は１度程度に設定され、０〜３度に
可変の装置もある（図３のシャー角αは誇張して描いて
ある）。シャー角を設けた場合の切断は、シャー角を設
けない場合と異なり、原理的には鋏と同様に素材８の全
体を同時に剪断加工するのでは無く、素材８の一方の端
から順次に剪断していくので、小さな加圧力でも幅のあ
る素材の切断が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら厚板等の
厚みのある素材を上述のような装置で切断する場合、切
り始めてから切り終りまでが長く、切刃にシャー角を付
けても必要な加圧力があまり小さくならず、逆に、切り
落とされた素材が反る等の変形が生じやすいことや、切
刃が素材に食いこんでいくために直線状に切りにくいと
いう問題があり、これらの問題が製品の品質に悪影響を
与えていた。

【０００５】更に、この種の切断装置によって切断した
素材の切断面は、主に剪断面と破断面とから構成される
が、切断面におけるこれらの面の比率は同じでも、厚板
になった分だけ破断面の面積が大きくなり、仕上加工が
必要になってその分だけ工数が掛かるという問題もあっ
た。そして素材の厚さが例えば１０ｍｍ以上になると、
能力的に十分な切断装置がなく、鋸で切断したり溶断し
たりするのが一般的となり、切粉等のように無駄になる
材料が生じる。例えば鋸の刃は通常厚さ３ｍｍ程度であ
るので無駄になる量もあまり問題にならないように思わ
れるが、切断量が大量になると無視できない量になって
しまうものであった。

【０００６】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なしたもので、シャー角に伴う問題もなく、かつ厚い素
材でも切断でき、しかも材料の無駄もほとんどない切断
加工ができるようにした切断装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る切断装置は
上記目的を達成するために、上刃と下刃をシャー角のな
いほぼ平行状態にして対向させ、上記上刃に連結した主
液圧シリンダでこれら刃同士を接近させる方向に加圧し
た時に上記両刃が微小な隙間ですれ違うように配置し、
すれ違い時に両刃の間で素材を切断する装置であって、
上記下刃と対向する上側素材押さえと、該上側素材押さ
えを上記下刃側へ加圧する第１の副液圧シリンダと、上
記上刃と対向する下側素材押さえと、該下側素材押さえ
を上記上刃側へ加圧する第２の副液圧シリンダとを有
し、上記主液圧シリンダによる加圧力を上記第１、第２
の副液圧シリンダより大きくしてなる構成としたもので
ある。

【０００８】本発明に係る切断装置は、上記第１、第２
の副液圧シリンダの加圧力を、上記主液圧シリンダの２
０〜５０％程度とした構成とすることができる。

【０００９】本発明に係る切断装置は、上記第２の副液
圧シリンダの内圧が所定値を越えたときに、該第２の副
液圧シリンダから圧液を逃がしてその加圧力を維持した
まま下降を許す圧逃がし手段を備える構成とすることも
できる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は本発明に係る切断装置の一実施例の中央断面
図を示す。本実施例装置のフレーム１０は、中央に図中
左右方向で貫通する開口１１を設けたもので、この開口
１１内で上刃１２と下刃１３とで素材８を切断するよう
になっている。なお切断の際の上刃１２及び下刃１３自
体の動作、挙動については図２に示した従来の装置の同
様である。

【００１１】フレーム１０の上部には、２個の独立した
液圧シリンダ、即ち主加圧用液圧シリンダ１４と上部ワ
ーク保持用として第１の副加圧用液圧シリンダ１５を備
える。そして、主加圧用液圧シリンダ１４のロッド端に
設けた保持部材１６に上刃１２を取り付け、副加圧用液
圧シリンダ１５のロッド端には上ワークサポート１７を
取り付けてある。またフレーム１０の下部には、下刃１
３とともに下部ワーク保持用として第２の副加圧液圧シ
リンダ１８を備え、そのロッド端には下ワークサポート
１９を取り付けてある。もちろん、主加圧用液圧シリン
ダ１４による加圧力は所望の厚さの素材を剪断するのに
必要な力を少なくとも有するものとし、第１の副加圧用
液圧シリンダ１５及び第２の副加圧液圧シリンダ１８の
加圧力は主加圧用液圧シリンダ１４による加圧力の約２
０〜５０％程度のものとする。

【００１２】切断加工時における動作、挙動を説明す
る。まず、フレーム１０の開口１１内へ挿入した素材８
の図中左側を第１の副加圧用液圧シリンダ１５の加圧力
で下刃１３と上ワークサポート１７の間にに強固に保持
し、また素材８の図中右側では上刃１２に加えられる主
加圧用液圧シリンダ１４の加圧力が素材８を介して下ワ
ークサポート１９に伝わるようにしっかりと素材８を挟
む。

【００１３】そして主加圧用液圧シリンダ１４により押
し下げ方向の加圧力を強く働かせてゆくと、主加圧用液
圧シリンダ１４が発揮する押し下げ方向の力が副加圧液
圧シリンダ１８による押し上げ方向の力が上述のように
ずっと大きいため、下ワークサポート１９が副加圧液圧
シリンダ１８の加圧力に抗して下降する。下ワークサポ
ート１９が下降してゆくと副加圧液圧シリンダ１８の内
圧が高まるので、一定値を越えたならば図示せぬリリー
フ弁により副加圧液圧シリンダ１８の内圧を若干ずつ逃
がしてゆき、上刃１２との間で素材８を挟む力は当初の
保持状態を保つようにする。このため素材８の上刃１２
と下ワークサポート１９とは素材８を強く保持したまま
下降し、主加圧用液圧シリンダ１４が発生する大きな力
により素材８は強引に押しきられる形で切断される。

【００１４】即ち、下刃１３に素材８を押え付ける第１
の副加圧用液圧シリンダ１５で切断中に素材８の位置ズ
レが発生しないように強力に保持するとともに、切り落
とされる素材８を上刃１２に押し付ける第２の副加圧用
液圧シリンダ１８で強力に主加圧力の働きを妨げるよう
にし、切断加工中の素材８にズレが発生しないようにす
るだけでなく、素材８の内部に圧縮応力を発生させ、フ
ァインブランキングのように圧縮力を加えて切断するよ
うにして素材８ができるだけ破断ではなく剪断されるよ
うにしている。

【００１５】なお本発明装置では、上刃、下刃に曲線状
の刃を有するものを用いれば切断された製品形状も曲線
形状にでき、さらにコーナー部に面取りを施すことも簡
単に出来るようになる。また、加圧力としてはシャー角
付きの切断装置では従来の切断面を同時に切断加工する
場合に比べて数分の１の加圧力で済んでいたのに対し
て、本発明実施例の装置では、逆に２倍近い力が必要に
なり、正味切断に必要な加圧力以上の力を同時に素材に
加えるので、従来に比べると１０倍以上の加圧力が必要
になり、その力に耐え得る高い剛性のフレームが必要に
なるが、例えば厚み３６ｍｍ、幅５００ｍｍ程度の平鋼
または鋼板等ではフレーム１０の門幅を小さくするだけ
でこれら加圧力や剛性については対応できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明に係る切断装置は以上説明してき
たように、副液圧シリンダの加圧力により強固に素材を
押さえ付けつつ、主液圧シリンダの大きな力で素材を押
し切るようにして切断できるようになり、厚い素材でも
切断できるだけでなく、切断面に剪断面が増えて破断面
が少なくなり、仕上げ等の後工程がほぼ不要になり、鋸
での切断や溶断に比べて材料効率がよくなり、切断以外
の余計な工程を省略できて短時間での加工が可能になる
ため工数や消費電力削減等生産効率、エネルギー効率等
の向上が実現でき、大幅なコストダウンが図れるように
なるという効果がある。

【００１７】また本発明に係る切断装置は、切刃にシャ
ー角を付けた切断装置のように、素材を端縁側から順次
に切っていくのではないので、切断途中で素材がズレる
ようなことがなく、刃物の直進度をほぼ再現して切断で
き、シャー角を付けた切断装置のようには抜き落とした
素材が反ったりしなくなり、素材を切断部位の両側で加
圧保持するので、面の平坦度も出せるようになるという
効果もある。

【００１８】さらに請求項３に係る切断装置は、上記共
通の効果に加え、刃と素材押さえによる素材の保持を切
断中も切断開始時と同様に強力に維持できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切断装置の実施例の中央断面図で
ある。

【図２】従来の切断装置の中央断面図である。

【図３】シャー角を設けた切刃による切断状態を示す斜
視図である。

【符号の説明】

８ 素材 １０ フレーム １１ フレームの開口 １２ 上刃 １３ 下刃 １４ 主加圧用液圧シリンダ １５ 第１の副加圧用液圧シリンダ １７ 上ワークサポート １８ 第２の副加圧液圧シリンダ １９ 下ワークサポート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上刃と下刃をシャー角のないほぼ平行状
   態にして対向させ、上記上刃に連結した主液圧シリンダ
   でこれら刃同士を接近させる方向に加圧した時に上記両
   刃が微小な隙間ですれ違うように配置し、すれ違い時に
   両刃の間で素材を切断する装置であって、上記下刃と対
   向する上側素材押さえと、該上側素材押さえを上記下刃
   側へ加圧する第１の副液圧シリンダと、上記上刃と対向
   する下側素材押さえと、該下側素材押さえを上記上刃側
   へ加圧する第２の副液圧シリンダとを有し、上記主液圧
   シリンダによる加圧力を上記第１、第２の副液圧シリン
   ダより大きくしてなることを特徴とする切断装置。
2. 【請求項２】 上記第１、第２の副液圧シリンダの加圧
   力を、上記主液圧シリンダの２０〜５０％程度としたこ
   とを特徴とする請求項１の切断装置。
3. 【請求項３】 上記第２の副液圧シリンダの内圧が所定
   値を越えたときに、該第２の副液圧シリンダから圧液を
   逃がしてその加圧力を維持したまま下降を許す圧逃がし
   手段を備えることを特徴とする請求項２の切断装置。