JPWO2005120757A1 - 切断方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変形量が少なく、高品質のビレットを得るために切断時にビレットを最適な状態で支承する。【解決手段】可動側切断刃４も下降すると、素材にツブシ変形を与えつつ喰い込みが始まる。このときビレット支承シュウ１５は、ビレットを下面から支承する。更にラム２が下降すると、シュウ支持軸１７の凹部カム２３の斜面２４を、凸部カム２６が皿バネ３０の力に抗して移動する。ビレットの破断が終了すると、凸部カム２６は、凹部カム２３の斜面２４を滑り、シュウ支持軸１７の外周面に乗り上げることになり、ビレット支承シュウ１５は、ビレットが落下できるように待避する。

Description

本発明は、棒材等の素材を切断する切断方法及びその装置に関する。更に詳しくは、拘束した長尺棒材を剪断力により定寸に切断して鍛造用素材取りを行う切断方法及びその装置に関する。

鍛造用素材取りは、長尺棒材を定寸に切断することにより行われる。鍛造用素材の量産のための切断は、剪断機により長尺棒材に剪断力を作用させ、剪断により定寸又は短寸に切断する。断面が丸、又は角型で定尺材と称する５〜６ｍの棒鋼材を、棒鋼材の外径に合致させた半円弧の形状を備えた上下２枚の交叉させた刃物により剪断により切断される。図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、ツブレ、傾斜、重量バラツキ等の欠陥形状を示すビレット（棒鋼切断片）の外観図である。従来の切断方式で切断されたビレットには、図６に示す如く、ツブレ、傾斜、重量バラツキ等、多くの欠陥を有している。
これらビレットの優劣を判断する基準として「切断精度」というものが用いられている。ビレットの切断精度の表示には３要素が知られている。それは生産されたビレットの目標重量Ｗoに対する重量誤差（Ｗｅ％）、端面直角度（θｏ）、変形度（Ｅ／Ｄｏ）、の３つであるが、それぞれは独立しているようであるが、実際は相関関係があり、端面直角度（θＲ，θＬ）が良好であれば（θは０に近いほど良い）、重量誤差（Ｗｅ％）も良好になり（Ｗｅは０に近いほど良い）、変形度（Ｅ／Ｄｏ）も小さくなる（Ｅ／Ｄｏは０に近いほど良い）。

要するに、本発明の切断方式で目標とする所は完全な円柱又は、角柱状のビレットの入手は無理としても、極力それらに近い精度のビレットを得ることであり、以下、本発明では端面直角度を切断精度基準にして説明をする。棒鋼材を切断する方法には色々の方法があり、例えばガス切断、鋸切断、砥石切断、レーザービーム切断、プラズマ切断等々あるが、何れの方法も切断された材料端面は軸線方向に対しほぼ直角に切断することが可能である。一方、本発明の剪断切断は、刃物に加圧力を与えて、材料を強引に押し切り切断する為に、切断されたビレットは、図６のようにビレット自体が変形し、種々の欠陥を含んで生産される。

図７（ａ）〜（ｅ）は、切断時のビレットの変形の進行を模式的に示した経過図である。この変形の最大の要因は図７（ａ）〜（ｃ）に示す如く、材料である棒材Ｍの切断開始時点から、即ち、固定刃物ＦＴに載置された可動刃物ＭＴが棒材Ｍに接触し、喰い込み、切断を進行させ、ビレットＢを切り離す時点まで、終始、切れ落ちるビレットＢや、残り側の棒材Ｍの軸線Ｃが水平に保てず、傾斜しながら切断していることに起因している。棒材Ｍの先端が切断開始と共に、その先端を下方に垂れる現象をトップベンド（Ｔｏｐ ｂｅｎｄ）と呼んでいる。トップベンドが発生すると、図示の如くビレットＢの軸線は前方下方に傾いたままで切断される結果、ビレットＢの端面は、軸線の傾いた量と同じ角度の傾きを有する事となる。

同様に刃物の反対側に残留している材料も、切断時に跳ね上がり、軸線Ｃは上方に傾斜する。その結果、残留した棒材Ｍの先端面は、垂直に切断されてはおらず、傾斜して切断されている。なお、図７の（ｃ）〜（ｄ）は、分かり易くするために模式的に表示したものであり、傾斜角（θＲ，θＬ）を大きく図示しているが実際は最大５°程度の傾斜が発生する。このような切断方式において、その切断面が直角であり、ツブレの少ないビレットＢを得る為に必要不可欠の切断条件が学術的に明らかになっている。それは切断の開始から終了までの間、ビレットＢの軸線及び残りの棒材Ｍの軸線が、切断開始から終了まで常に完全な水平を保ったままの状態で切断を完了することである。
以上のような理由から発生するビレットＢの変形を少なくする目的で、種々の拘束切断方式が提案された。これは棒材Ｍを切断する直前、又は、同時進行で、水平を保つための姿勢制御ともいうべき、種々の付加的拘束を棒材に与えつつ切断する方法である。２個のローラー間に挟んだ棒材Ｍをその中心軸線方向に送り、その先端面をストッパである定寸器Ｓに加圧を加えた状態で、２枚の切断刃による剪断により切断する軸方向拘束型切断方式が知られている。

この軸方向拘束切断方式は、原理的には棒材Ｍが水平を保ちつつ切断される。しかし、この方式では硬い材質の材料では予想通りの目的が達成されるが、軟質材の場合は変形が発生する。図８は、軸方向拘束切断方式のときに発生するビレットの変形を示す模式図である。図８に示すようにビレットＢが、可動刃物ＭＴの切断の開始と同時に、それ自体がトップベンドしようとする強大な力によって、先端上方部分の一部が潰れて陥没する。結果としてビレットの軸線は傾斜してしまうという不都合が発生する。これを防ぐために、内部に棒材Ｍを貫通させて保持する貫通孔を備えた可動刃、固定刃と共に丸刃を使用する拘束切断方式も提案され使用されている（例えば、特許文献１）。

この丸刃−丸刃による拘束切断方式と呼ばれる形式で、２枚の刃物の中央部に材料の直径と略同寸法の貫通孔を設け、その中に材料を通して切断する為、材料は大きくトップベンドする事が出来ない。図９は、丸刃−丸刃による拘束切断方式のビレットの変形を示す模式図である。この丸刃−丸刃による拘束切断方式は、図９に示す如く、直径Ｄｏの材料（棒材）Ｍの先端をスムーズに通過させる為に、固定側切断刃Ｅの貫通孔の内径Ｄｅは材料Ｍの外径Ｄｏよりも少し大きくしておく必要があり、さらに可動側切断刃Ａの貫通孔の内径Ｄａは、その繰り返し停止位置精度の関係で、内径Ｄｅよりも大きな直径を有する内孔にしないと、棒材Ｍの先端がスムーズに通過出来ない。

このために可動側切断刃Ａの内径Ｄａは、材料Ｍの外径Ｄｏよりもかなり大きくなってしまい、その結果、材料Ｍと可動側切断刃Ａの貫通孔に隙間Ｋが発生することが避けられず、切断開始と共に材料Ｍは隙間Ｋの範囲内で、ビレットＢ先端部には傾斜を発生するので、やはり拘束の効果は減じられてしまう。また、アップホールディング方式（ｕｐ ｈｏｌｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）と称する方式で、上刃直下で直截的に切断時のトップベンドをエアシリンダまたは油圧シリンダで逆方向の力で支えるものが知られている。この方式は、切断直前に材料の下方をエアシリンダ、油圧シリンダ等の流体圧シリンダのピストンで支えつつ、可動切断刃が材料の切断を開始すると可動切断刃の加圧降下と共に、材料とピストンロッドが一体となって降下切断するものである。
この方式の欠点は、流体圧シリンダを用いて材料に下方より拘束力を与えているため、その性質上拘束力が最大に要求される瞬間、即ち切断開始から終了の短い時間(又はピストンが負荷重降下する短い距離)に、シリンダ容量の最大能力負荷を発生させることが出来ず、むしろ切断が既に終了し、可動切断刃が下至点に近づくほど(液体が圧縮されて)ピストンシリンダの抗力が増大するという、不合理な現象が生じる。

その結果、後述する理由により、この部分に用いる流体圧シリンダは、かなり容量の大きい流体圧シリンダを用いる必要があり、切断当初においてはピストンの力は最大限に発揮出来ぬ状態であるため、材料のトップベンドの力に負かされて、ピストンは沈下し、材料はトップベンドを発生してしまうという弱点があった。
何故、ピストンによる支持力を当初より最大限に設定出来ないかと言うと、シリンダ内流体を最大圧にした場合、高圧高速で降下してくる可動切断刃がビレットＢを介して、ピストン軸を降下させるので、シリンダ内の圧力が急激に上昇し、非常に危険な状態となる。この為に前記流体圧シリンダの容量は、拘束力に必要な圧力以外に充分な余裕を持った容量の流体圧シリンダを用いると共に、拘束力を付与する目的を達成した瞬間に、急速排圧弁等を用いて、以後のシリンダ内の圧力の上昇を防ぐ等している。しかし、もともと、このような衝撃を伴う高圧力で高速、しかも長いストロークの負荷に対抗して、流体圧シリンダを用いることは不適当であり、装置の寿命も短く、当該箇所の機器の故障により、危険な事故が発生する可能性があった。

以上、棒材切断機に関する拘束装置の方式を述べたが、本発明に係る拘束切断方法及び装置は、アップホールディング方式に分類されるものであり、その特徴は、棒材の切断開始時点より、切断終了時点まで、棒材に対して抗圧力を与え、切断終了時点以後は抗圧力が激減する機能を備えた、棒材切断機の拘束切断方法並びに装置である。
特開平８−３１８４２４号公報

本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成する。
本発明の目的は、高品質のビレット又はブランクを得ることができる切断方法及びその装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、変形量が少なく形状精度の高いビレット又はブランクを得ることができる切断方法及びその装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。
本発明１の切断方法は、
切断のために素材に押し当てて駆動される可動側切断刃と、前記切断時に前記素材を支承するための固定側切断刃と、前記可動側切断刃の移動方向に前記素材を挟んで配置され、前記素材を支承するための支承装置とを備え、前記素材の軸線方向に圧縮応力を付加して、剪断により前記素材を切断する切断装置の切断方法において、
前記支承装置は、前記可動側切断刃が駆動され前記素材を切断するとき、前記素材のツブレからクラックが発生する間、前記可動側切断刃の押圧力に比例した支承力で支承するものであることを特徴とする。

本発明２の切断方法は、本発明１において、
軸線方向の支承力（Ｐ）は、カム斜面を押圧して得られる摩擦力を利用するものであることを特徴とする。

本発明３の切断方法は、本発明２において、
前記押圧は、バネ力であることを特徴とする。

本発明４の切断方法は、本発明２において、
前記押圧は、シリンダとピストンを利用した流体圧であることを特徴とする。

本発明５の切断装置は、
切断のために素材に押し当てて駆動される可動側切断刃と、前記切断時に前記素材を支承するための固定側切断刃と、前記可動側切断刃の移動方向に前記素材を挟んで配置され、前記素材を支承するための支承装置とを備え、前記素材の軸線方向に圧縮応力を付加して、剪断により前記素材を切断する切断装置において、
前記素材を支承するためのシュウ支持軸と、前記シュウ支持軸に形成され、前記シュウ支持軸に設けられた第１カムと、前記第１カムに係合する第２カムと、前記第２カムを前記第１カムの方向に押圧するための押圧手段とからなることを特徴とする。

本発明６の切断装置は、本発明５において、
前記押圧手段は、バネであることを特徴とする。

本発明７の切断装置は、本発明５において、
前記押圧手段は、前記第２カムが流体圧シリンダのピストンに連結されている流体圧シリンダ装置であることを特徴とする。

本発明８の切断装置は、本発明５〜７において、
前記第１カム又は前記第２カムには、前記シュウ支持軸の軸線方向に傾斜している傾斜カム面を備えていることを特徴とする。

本発明９の切断装置は、本発明５〜７において、
前記シュウ支持軸にリンク機構を介して連結され、前記シュウ支持軸を駆動して待避させるための待避駆動手段とからなることを特徴とする。

本発明の切断方法及びその装置により生産されるビレット又はブランクは、高品質で変形量が少なく高精度である。

［切断の原理］
次に、本発明の前提となる切断の原理について説明する。本発明にかかる切断機の加工対象材は断面が丸、正方形、場合によっては異形の棒状材で、材質は鉄、銅、アルミニウムの他チタン、ニッケル等の特殊金属、又はこれらの合金等であるが、実際に使用されているものは鉄(鋼)及び鉄合金であり、その形状は円形断面が主である。図１０（ａ），図１０（ｂ）は、棒材と角材の破断面を示す外観図である。円形又は四角材の鋼材を切断すると、図１０（ａ），図１０（ｂ）に示すようにその切断面の形状は、剪断面１０１、１０１ａと破断面１０２、１０２ａとで形成されている。
ここで、剪断面１０１は、その面に接する刃物のエッジで剪断成形された部分を称し、−方破断面１０２は文字通り切断素材である棒材又は角材にクラックが走り、分離現象により生じた面である。棒材、又は角材の前述した切断は、「切断開始」や「切断終了」の意味を物理的な現象で説明するならば、「切断開始」はこの剪断面１０１の上端から始まり「切断終了」はこの剪断面１０１の下端で終了する。

今、仮に直径Ｄｏが１００mmの鉄鋼材を切断する場合、可動側切断刃と固定側切断刃に挟まれた切断素材（材料）は、可動側切断刃に圧力を加えるに従って、切断素材にはツブレ変形を生じる。図６に示す如く直径寸法１００mmから９８mmにまでツブレ変形する。そのツブレ変形と同時に、又は、少し遅れて可動側切断刃、及び固定側切断刃のエッジが切断素材（材料）の側面に喰い込み(切断あるいは剪断と呼ぶ現象)を始める。その後、切断素材（材料）へ可動側切断刃、固定側切断刃の刃物のエッジが喰い込む。さらに喰い込みが進行すると、ついには、喰い込み付近より材料に突然クラックが発生する。
これら材料のツブレから、クラック発生に至る一連の現象は、材料を狭搾加圧している上下両刃物のエッジから発生して、上下方向から同時に走るクラックが合致した時点で、切断素材と棒鋼切断片であるビレット（又はブランク。以下ビレットと記載する。）との分離は完了する。この様な現象の結果、切断されたビレットに生じた切断面は図１０に示すものとなる。図１０において剪断面１０１を形成するべく切断機が作動している時が切断機に負荷がかかっている時であるが、破断面１０２の形成時には切断機には負荷はほとんど生じていないのである。

図１１は、棒材を切断したときの可動側切断刃の移動ストローク（可動刃物ストローク）とその刃物の負荷量との関係を示す線図である。材料を切断する過程において、加圧力Ｐが最大になるのは、上記例で言えば可動側切断刃が材料に約２mmに至るツブシ変形を与えつつ喰い込みが始まり、最後に、クラックが発生する直前までの間にあると推定される。すなわち、図１１の可動刃物ストロークの０からＳｆ（Ｄｆ）の位置までの間、刃物負荷量は増加し、Ｓｆ（Ｄｆ）の位置で最大値Ｐｍになる。可動側切断刃と固定側切断刃の双方の刃物がお互いに材料に喰い込み始めて５mmも進むと、あとはクラックによる破断が発生して、切断機の可動側切断歯、固定側切断刃には負荷は加わらない。すなわち、Ｓｆ（Ｄｆ）の位置からＳｅ（Ｄｅ）の位置までの間、負荷はほとんどかからない。
トップベンドの現象は、切断刃が材料に接触し、負荷が加わり、材料にツブレが発生した時点から開始し、材料のクラックが発生する直前まで、即ち刃物が材料に接触して(２＋５)mm位喰い込む間に継続して発生すると考えられる。従って、理想的なアップホールディング式拘束切断機の作動は、上述の時間帯、言い換えれば可動側切断刃が約７mm降下する時間と距離分だけ強力な、例えば、切断荷重の３０％以上の支持カで材料を常にアップホールドしておき、その後は可動側切断刃のストロークに合わせてアップホルダーが無負荷で降下する方法と装置があれば、理想的であり、本発明は、その様な技術的課題を解決しようとするものである。

［切断装置１Ａの実施の形態１］
以下、本発明の切断装置１Ａの実施の形態１を図面に従って説明する。図１は、切断装置の下部を切断した正面図であり、図２は図１の右側面図である。切断装置１Ａの切断機本体１には、上下駆動されるラム２が配置されている。ラム２の駆動機構については、クランク機構、レバー機構、トッグル機構、油圧機構等が知られており、周知の技術であり、かつ本発明の要旨でもないのでその説明は省略する。ラム２の下端には、刃物保持具３が配置されている。刃物保持具３は、切断機本体１の機体１０に搭載されている。
この刃物保持具３内には、可動側切断刃４が上下方向に摺動自在に搭載されている。可動側切断刃４の上部は、ラム２の下端に固定されており、ラム２により上下駆動される。可動側切断刃４は、概略すると矩形の板状のものであり、下端部が半円弧に形成された切刃５が形成されている。刃物保持具３には、固定側切断刃６が固定されている。固定側切断刃６には、断面形状が円形の円形刃７が形成されている。固定側切断刃６は、着脱自在にボルト（図示せず）で刃物保持具３に固定されている。可動側切断刃４、及び固定側切断刃６は、切断素材である断面形状が円形の棒材を剪断作用で切断するためのものである。

可動側切断刃４の下部には、ビレット支承シュウ１５が配置されている。ビレット支承シュウ１５は、切断時に素材から切り離されたビレットを下から支承するためのものである。ビレット支承シュウ１５は、ボルト１６によりシュウ支持軸１７の上端に固定されている。シュウ支持軸１７は、軸受１８に摺動自在に支持されている。軸受１８は、支持台１９に搭載されている。支持台１９は、機体１０の下面にボルト２０により固定されている。
シュウ支持軸１７の下端部は、ピストン２１が形成されている。ピストン２１は、シリンダ２２に上下動自在に設けられている。シュウ支持軸１７の下部の１８０度角度を置いた両側の外周には、凹部カム２３が形成されている。凹部カム２３は、斜面２４とシュウ支持軸１７の中心軸線に平行な面であるストッパ面２５等からなる。斜面２４は、シュウ支持軸１７の中心軸線と角度αを成している。

一方、凹部カム２３には、これとほぼ凹凸が逆形状になっている凸部カム２６が係合されている。凸部カム２６は円筒状の形をしたものであり、その端面にカム面が形成されている。凸部カム２６には軸２７が一体に形成されている。凸部カム２６の外周面、及び軸２７は内部に円孔２９を備えたシリンダ２８に摺動自在に支持されている。軸２７の外周と円孔２９の内周面の隙間には、積層した皿バネ３０が配置されている。皿バネ３０は、凸部カム２６を凹部カム２３の方向に押圧するためのものである。従って、皿バネ３０の押圧力で凸部カム２６は、凹部カム２３に密着する。

［実施の形態１の動作］
次に、前記実施の形態１の動作を説明する。素材が送りローラ（図示せず）に挟まれて送られ、固定側切断刃６の円形刃７に挿入されて、その先端がストッパである定寸装置（図示せず）に当接する。この当接しているとき、材料はその軸線方向に加圧された状態である（本形態では拘束切断）。切断装置１のラム２が下降を開始し、これと一体の可動側切断刃４も下降する。可動側切断刃４が材料に１００mm直径の鋼材の素材の例で言えば、約２mmに至るツブシ変形を与えつつ喰い込みが始まる。
このときビレット支承シュウ１５は、ビレットを下面から支承した状態であり、ラム２の下降による加圧でビレット支承シュウ１５が移動することはない。更にラム２が下降すると、このラム２の加圧力により、シュウ支持軸１７の凹部カム２３の斜面２４を、凸部カム２６が皿バネ３０の力に抗して移動する。即ち、シュウ支持軸１７の軸線方向の支持力（支承力）をＰ、皿バネ３０による凸部カム２６の押圧力をＷ、斜面の角度α、摩擦係数をμとすれば、Ｐ＝Ｗｔａｎ（α＋ρ）となる。ただし、μ＝ｔａｎρとする。

従って、シュウ支持軸１７の軸線方向の支持力Ｐは、皿バネ３０の押圧力Ｗ、摩擦係数μ、角度αで決まる。摩擦係数μ、及び角度αは、静止摩擦係数を除けば一定の値であり、皿バネ３０の押圧力Ｗは凸部カム２６の移動量に比例して増加する。前述したように、可動側切断刃４が材料に最初にツブシ変形を与えつつ喰い込みが始まり、最後にクラックが発生して破断して切断されるが、ビレット支承シュウ１５に対してこの破断直前が最も大きな支持力が要求される。
皿バネ３０は、バネの一種であるからこの力は移動量に比例する。従って、ビレットの剪断力に比例して破断する直前まで、前述した理由により支持力Ｐで支承することができる。ビレットの破断が終了すると、凸部カム２６は、凹部カム２３の斜面２４を滑り、シュウ支持軸１７の外周面に乗り上げることになり、ビレット支承シュウ１５は、ビレットが落下できるように待避する。以上のように、ビレットの剪断力に比例して破断する直前まで、前述した理由により支持力Ｐで支承することができるので、ビレットの断面形状は、所望の正確な形状となる。次の切断が開始され、素材が再び送られると、シリンダ２２に圧油が導入され、ピストン２１は上方に移動してシュウ支持軸１７を切断位置に戻す。

［切断装置４０Ａの実施の形態２］
図３及び図４は、切断装置４０Ａの実施の形態２を示すものである。図３は、切断装置４０Ａの下部を切断した正面図であり、図４は図３の右側面図である。ラム２の下端には、刃物保持具４０が配置されている。刃物保持具４０は、切断機本体の機体１０に搭載されている。可動側切断刃４１は、概略すると矩形の板状のものであり、下端部が半円弧に形成された切刃が形成されている。刃物保持具３には、固定側切断刃４２が固定されている。固定側切断刃４２は、円形の形状をした円形刃が着脱自在にボルト（図示せず）で固定されている。可動側切断刃４１、及び固定側切断刃４２は、切断素材である断面形状が円形の棒材を切断するためのものである。

可動側切断刃４１の下部には、シュウ（図示せず）を介してビレットサポート４３が配置されている。ビレットサポート４３は、切断時に素材から切り離されたビレットを下から支承するためのものである。ビレットサポート４３の外周は、螺旋状の突起、即ちピッチの粗いネジが形成されている。ビレットサポート４３は、サポート支持軸４４にねじ込んであり、所定の高さ位置にネジで固定される。サポート支持軸４４は、軸受４５に摺動自在に支持されている。軸受４５は、支持台４６に設けられている。支持台４６は、機体１０に搭載され固定されている。
サポート支持軸４４の下端部は、ピストン４７が形成されている。ピストン４７は、シリンダ４８に上下動自在に設けられている。サポート支持軸４４の下部の１８０度角度を置いた両側の外周には、凹部カム４９が形成されている。凹部カム４９は、斜面５０とサポート支持軸４４の中心軸線に平行な面であるストッパ面５１等からなる。斜面５０は、サポート支持軸４４の中心軸線と角度αを成している。

一方、凹部カム４９には、これとほぼ凹凸が逆形状になっている凸部カム５５が係合されている。凸部カム５５は円筒状の形をしたものであり、その端面にカム面５６が形成されている。凸部カム５５にはピストン５７が一体に形成されている。ピストン５７は内部にこれが摺動するシリンダ孔が形成されたシリンダ５８に挿入されている。シリンダ室５９には、一定圧の油圧が充填されている。結局、ピストン５７は、凸部カム５５を凹部カム４９の方向に押圧するためのものである。従って、ピストン５７の押圧力で凸部カム５５は、凹部カム４９に密着する。この実施の形態２の作動については、実施の形態１と実質的に同一なのでその説明は省略する。

［切断装置６０Ａの実施の形態３］
図５は、切断装置６０の実施の形態３を示すものであり、切断装置６０の下部を切断した正面図である。前述した実施の形態１及び２のものは、切断後にビレットを排出するときにシュウ支持軸１７、サポート支持軸４４を下方に待避させるものであるが、この待避が充分でないとビレットの排出に支障をきたす。切断装置６０は、上部シュウ支持軸６２が待避できる長さを大きくしたものである。切断機構について、実施の形態１及び２に記載された内容と実質的に同一であり、その説明は省略する。
ビレットを支承するシュウ６１を下方から支える上部シュウ支持軸６２の下端には、軸６３を介して、第１リンク６４の一端が回動自在に連結されている。第１リンク６４の他端は、軸６５を介して第２リンク６６の一端に連結されている。
第２リンク６６の他端は、軸６７により下部シュウ支持軸６８に回動自在に連結されている。更に、軸６５には、第３リンク６９の一端が揺動自在に支持されている。

第３リンク６９の他端には、ピストンロッド７０の先端に軸７１を介して、回動自在に連結されている。ピストンロッド７０は、シリンダ７２と一体になって、シリンダ駆動機構を構成している。シリンダ７２は、切断機本体の基体７４に軸７３で揺動自在に設けられている。結局、第１リンク６４、第２リンク６６、第３リンク６９、軸６３、軸６５、軸７１、軸６７等は、トッグル機構を構成する。
下部シュウ支持軸６８は、前述した実施の形態１と同様の支承機構７５に連結されている。この支承機構７５の構造、機能は実施の形態１と同一なのでその説明は省略する。以上のようなトッグル機構を備えているので、切断が完了したとき、シリンダ駆動機構を作動させて、ピストンロッド７０を引込めると、第１リンク６４、第２リンク６６、第３リンク６９は、鎖線で示した位置に移動し、上部シュウ支持軸６２を下降させることができる。切断されたビレットは、シューター７６により排出される。

図１は、実施の形態１の切断装置の支承機構を切断した正面図である。 図２は図１の右側面図である。 図３は、実施の形態２の切断装置の支承機構を切断した正面図である。 図４は図３の右側面図である。 図５は、実施の形態３の切断装置の支承機構を切断した正面図である。 図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、ツブレ、傾斜、重量バラツキ等の欠陥形状を示すブランクの外観図である。 図７（ａ）〜（ｅ）は、切断時のビレットの変形の進行を模式的に示した経過図である。 図８は、軸方向拘束切断方式のときに発生するビレットの変形を示す模式図である。 図９は、丸刃−丸刃による拘束切断方式のビレットの変形を示す模式図である。 図１０（ａ），図１０（ｂ）は、棒材と角材の破断面を示す外観図である。平面断面図である。 図１１は、棒材を切断したときの可動刃物移動ストロークとその刃物負荷量（機械負荷量）の関係を示す線図である。

符号の説明

１，７４…切断機本体
２…ラム
３…刃物保持具
４，４１…可動側切断刃
６，４２…固定側切断刃
１０…機体
１５…ビレット支承シュウ
１７…シュウ支持軸
２１…ピストン
２２…シリンダ
２６…凸部カム
３０…皿バネ

Claims (9)

1. 切断のために素材に押し当てて駆動される可動側切断刃と、
   前記切断時に前記素材を支承するための固定側切断刃と、
   前記可動側切断刃の移動方向に前記素材を挟んで配置され、前記素材を支承するための支承装置とを備え、
   前記素材の軸線方向に圧縮応力を付加して、剪断により前記素材を切断する切断装置の切断方法において、
   前記支承装置は、前記可動側切断刃が駆動され前記素材を切断するとき、前記素材のツブレからクラックが発生する間、前記可動側切断刃の押圧力に比例した支承力で支承するものである
   ことを特徴とする切断方法。
2. 請求項１において、
   前記軸線方向の支承力（Ｐ）は、カム斜面を押圧して得られる摩擦力を利用するものである
   ことを特徴とする切断方法。
3. 請求項２において、
   前記押圧は、バネ力である
   ことを特徴とする切断方法。
4. 請求項２において、
   前記押圧は、シリンダとピストンを利用した流体圧である
   ことを特徴とする切断方法。
5. 切断のために素材に押し当てて駆動される可動側切断刃と、
   前記切断時に前記素材を支承するための固定側切断刃と、
   前記可動側切断刃の移動方向に前記素材を挟んで配置され、前記素材を支承するための支承装置とを備え、
   前記素材の軸線方向に圧縮応力を付加して、剪断により前記素材を切断する切断装置において、
   前記素材を支承するためのシュウ支持軸と、
   前記シュウ支持軸に形成され、前記シュウ支持軸に設けられた第１カムと、
   前記第１カムに係合する第２カムと、
   前記第２カムを前記第１カムの方向に押圧するための押圧手段と
   からなることを特徴とする切断装置。
6. 請求項５において、
   前記押圧手段は、バネである
   ことを特徴とする切断装置。
7. 請求項５において、
   前記押圧手段は、前記第２カムが流体圧シリンダのピストンに連結されている流体圧シリンダ装置である
   ことを特徴とする切断装置。
8. 請求項５〜７項から選択される１項において、
   前記第１カム又は前記第２カムには、前記シュウ支持軸の軸線方向に傾斜している傾斜カム面を備えている
   ことを特徴とする切断装置。
9. 請求項５〜７項から選択される１項において、
   前記シュウ支持軸にリンク機構を介して連結され、前記シュウ支持軸を駆動して待避させるための待避駆動手段と
   からなることを特徴とする切断装置。
   

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