CN111299691A - 一种上刀架和剪切机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种上刀架和剪切机，所述上刀架包括上刀架座(1)、上刀体(3)和机械压紧机构(4)，机械压紧机构(4)含有主弹性部件(403)和压紧条(408)，压紧条(408)和上刀体(3)均位于上刀架座(1)的下端，在上刀架座(1)相对于压紧条(408)向下移动的过程中，主弹性部件(403)对压紧条(408)施加的向下压力逐渐增大；在上刀架座(1)相对于压紧条(408)向上移动的过程中，主弹性部件(403)对压紧条(408)施加的向下压力逐渐减小。所述上刀架采用机械压紧机构实现对钢板试样的压紧，无需额外动力源，即节能又环保，造价低、性能稳定、使用灵活、方便、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及金属板材加工设备领域，具体是一种上刀架，还是一种含有该上刀架的剪切机。
背景技术
中厚板车间所生产的成品板为一定的长度尺寸，每一批或者每一块定尺板均需要留有试样用于进一步针对其性能的检测，完成该定尺剪切的设备通常是定尺剪设备，在每一块定尺板剪切时，均会切有一小段大试样，该试样为等宽的钢板，长度一般为150mm-400mm，而最终的试样样料只有200x200mm左右小试样，完成该试样样料剪切的设备为试样剪设备，通常中厚板车间均有配置。
通常的试样剪设备均需要配置有压紧装置，在剪切钢板前对试样钢板进行压紧，用于辅助稳定剪切。传统的压紧装置有采用液压压紧也有气动压紧，所述气动压紧和液压压紧需要额外的动力源。采用气动压紧结构的由于压紧力不够，在剪切时造成试样有相对位移，影响剪切质量；采用液压压紧结构形式的在使用一段时间后由于震动等原因会造成压紧液压缸漏油，即污染环境又影响生产。
发明内容
为了现有气动压紧和液压压紧需要额外动力源的问题，本发明提供了一种上刀架和剪切机，该上刀架和剪切机采用了机械压紧机构，上刀架直接带动压紧装置运动，通过安装在上刀架上的压紧弹簧对试样钢板进行压紧工作。节省了传统压紧机构的动力源，并可针对不同厚度的试样钢板自动施以不同的压紧力，既节约剪切周期，又可达到节能环保的效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种上刀架，包括上刀架座、上刀体和机械压紧机构，机械压紧机构含有主弹性部件和压紧条，压紧条和上刀体均位于上刀架座的下端，压紧条位于上刀体的前方，在上刀架座相对于压紧条向下移动的过程中，主弹性部件对压紧条施加的向下压力逐渐增大；在上刀架座相对于压紧条向上移动的过程中，主弹性部件对压紧条施加的向下压力逐渐减小。
主弹性部件内套设有导杆，导杆的下端通过销轴与压紧条铰接，压紧条与上刀体前后平行设置，主弹性部件能够依次通过导杆和销轴向压紧条施加所述向下压力。
导杆呈直立状态，导杆穿过上刀架座，主弹性部件位于上刀架座内，导杆的上端设有外螺纹，导杆的上端外套设有锁紧螺母，锁紧螺母位于上刀架座外，锁紧螺母与上刀架座卡接。
导杆的下端设有铰接扁头，导杆的下部外套设有垫圈，垫圈与铰接扁头卡接，主弹性部件为弹簧，主弹性部件的一端与上刀架座抵接，主弹性部件的另一端与垫圈抵接。
机械压紧机构含有两个主弹性部件和两根导杆，两个主弹性部件和两根导杆均左右对称设置，压紧条的左右两端均设有插接凹槽，导杆的下端位于该插接凹槽内。
机械压紧机构还含有两个辅助弹性部件，在上刀架座相对于压紧条向下移动的过程中，辅助弹性部件对压紧条施加的向下压力逐渐增大；在上刀架座相对于压紧条向上移动的过程中，辅助弹性部件对压紧条施加的向下压力逐渐减小。
辅助弹性部件为弹簧，辅助弹性部件的上部位于上刀架座内，辅助弹性部件的上端与上刀架座抵接，辅助弹性部件的下端与压紧条抵接。
两个辅助弹性部件位于两个主弹性部件之间，辅助弹性部件内套设有辅助导向杆，辅助导向杆的下端与压紧条连接固定，压紧条的下端设有滑板。
机械压紧机构还含有直立的导向套和定位柱，导向套固定于上刀架座内，导向套套设于定位柱外，导向套的材质为自润滑材料，定位柱的下端与压紧条连接固定，定位柱与导向套间隙配合或过渡配合。
一种剪切机，所述剪切机包括上下设置的上刀架和下刀架，所述上刀架为上述的上刀架，机械压紧机构的压紧条位于下刀架的正上方。
本发明的有益效果是：该上刀架和剪切机采用机械压紧机构使试样剪剪切及压紧同步进行，而且可以根据不同厚度的试样钢板自动实以不同的压紧力，该机构通过弹簧的压紧力对钢板试样的剪切，无需额外动力源，节能环保。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明所述剪切机的前视立体示意图。
图2是本发明所述剪切机的后视立体示意图。
图3是本发明所述上刀架的前视立体示意图。
图4是本发明所述上刀架的后视立体示意图。
图5是本发明所述上刀架的后视图。
图6是本发明所述上刀架的俯视图。
图7是图6中沿A-A方向的剖视图。
图8是图6中沿B-B方向的剖视图。
图9是机械压紧机构在所述上刀架中的立体示意图。
图10是机械压紧机构的立体示意图。
1、上刀架座；2、下刀架；3、上刀体；4、机械压紧机构；5、试样钢板；
401、导杆；402、锁紧螺母；403、主弹性部件；404、导向套；405、辅助弹性部件；406、辅助导向杆；407、销轴；408、压紧条；409、定位柱；410、滑板；411、铰接扁头；412、垫圈。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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发明。
一种上刀架，包括上刀架座1、上刀体3和机械压紧机构4，机械压紧机构4含有主弹性部件403和压紧条408，压紧条408和上刀体3均位于上刀架座1的下端，压紧条408位于上刀体3的前方，在上刀架座1相对于压紧条408向下移动的过程中，主弹性部件403对压紧条408施加的向下压力逐渐增大；在上刀架座1相对于压紧条408向上移动的过程中，主弹性部件403对压紧条408施加的向下压力逐渐减小，如图1至图10所示。
下刀架2始终保持固定不动，上刀体3相对于上刀架座1始终保持静止，压紧条408能够相对于上刀架座1上下移动，上刀架座1能够通过主弹性部件403向压紧条408施加向下压力。当剪切试样钢板5时，上刀体3和机械压紧机构4均随上刀架座1向下移动。上刀体3和机械压紧机构4与试样钢板5接触后，上刀体3随上刀架座1继续向下移动，压紧条408与下刀架2夹紧试样钢板5，压紧条408相对于下刀架2静止，主弹性部件403对压紧条408施加的向下压力以压紧试样钢板5，所述上刀架的上刀体3与下刀架2的下刀体配合剪切试样钢板5，随着上刀架座1继续向下移动，主弹性部件403对压紧条408施加的向下压力逐渐增大。当剪切试样钢板5完成后，上刀架座1向上移动，主弹性部件403对压紧条408施加的向下压力逐渐减小，直至压紧条408脱离试样钢板5。
在本实施例中，主弹性部件403为弹簧，主弹性部件403内套设有导杆401，导杆401的下端通过销轴407与压紧条408铰接，销轴407的轴线沿前后方向设置，压紧条408与上刀体3前后平行设置，主弹性部件403能够依次通过导杆401和销轴407向压紧条408施加所述向下压力。导杆401的作用在于保证压紧条408可以沿竖直方向移动。
在本实施例中，导杆401呈直立状态，导杆401穿过上刀架座1，上刀架座1内使用用于安装导杆401和主弹性部件403的安装孔，主弹性部件403位于上刀架座1内，导杆401的上端设有外螺纹，导杆401的上端外套设有锁紧螺母402，锁紧螺母402位于上刀架座1外，锁紧螺母402与上刀架座1卡接。锁紧螺母402能够防止导杆401与上刀架座1分离，锁紧螺母402还能够调节压紧条408与上刀架座1之间的距离，如图7、图9和图10所示。
在本实施例中，导杆401的下端设有铰接扁头411，导杆401的铰接扁头411通过销轴407与压紧条408的端部铰接，导杆401的下部外套设有垫圈412，垫圈412与铰接扁头411卡接，主弹性部件403的上端与上刀架座1抵接，主弹性部件403的下端与垫圈412抵接。上刀架座1能够依次通过主弹性部件403、垫圈412、铰接扁头411和销轴407向压紧条408施加的向下压力。
在本实施例中，机械压紧机构4含有两个主弹性部件403和两根导杆401，两个主弹性部件403和两根导杆401均左右对称设置，两根导杆401一一对应地套设于两个主弹性部件403内，压紧条408的左右两端均设有插接凹槽，导杆401的下端位于该插接凹槽内，导杆401下端的铰接扁头411位于该插接凹槽内。两个主弹性部件403和两根导杆401均左右对称设置可以使压紧条408保持水平。
在本实施例中，机械压紧机构4还含有两个辅助弹性部件405，在上刀架座1相对于压紧条408向下移动的过程中，辅助弹性部件405对压紧条408施加的向下压力逐渐增大；在上刀架座1相对于压紧条408向上移动的过程中，辅助弹性部件405对压紧条408施加的向下压力逐渐减小。在主弹性部件403的基础上增加辅助弹性部件405可以保证压紧条408对试样钢板5稳定的压紧。
在本实施例中，辅助弹性部件405为弹簧，辅助弹性部件405的上部位于上刀架座1内，辅助弹性部件405的上端与上刀架座1抵接，辅助弹性部件405的下端与压紧条408抵接。两个辅助弹性部件405位于两个主弹性部件403之间，辅助弹性部件405内套设有辅助导向杆406，辅助导向杆406的下端与压紧条408连接固定，压紧条408的下端设有滑板410。
上刀架座1内设有用于安装辅助弹性部件405和辅助导向杆406的安装孔，如图7所示。辅助弹性部件405和辅助导向杆406均为直立状态，主弹性部件403和辅助弹性部件405在安装时均为预压紧状态，用于辅助压紧，使压紧力更均匀。滑板410为操作更换件可更换，材质为现有铜基材料，如铜板或铜合金板，固定安装在压紧条408的下表面，即起到缓解冲击又能有效保护试样被压伤。
在本实施例中，机械压紧机构4还含有直立的导向套404和定位柱409，导向套404固定于上刀架座1内，导向套404套设于定位柱409外，上刀架座1内设有用于安装导向套404和定位柱409的安装孔，导向套404的材质为现有的自润滑材料，定位柱409的下端与压紧条408连接固定，定位柱409与导向套404间隙配合或过渡配合，如图7所示。
定位柱409的轴线、辅助导向杆406的轴线和导杆401的轴线均位于同一竖直平面内，导向套404位于两个辅助弹性部件405之间。在压紧过程中，定位柱409可沿安装在上刀架座1内的导向套404在竖直方向运动，起到竖直定位作用，避免因试样钢板5位置有偏移而导致压紧条408不平衡。
下面介绍一种剪切机，所述剪切机包括上下设置的上刀架和下刀架2，所述上刀架为上述的上刀架，机械压紧机构4的压紧条408位于下刀架2的正上方，如图1至图6所示。
如果对该剪切机仍有不详之处，可以参阅(中国专利CN 104209575A，公开日期2014年12月17日，公开的《一种启停式钢板试样智能环保剪切设备》)，本发明的其余技术特征可以与该专利的相同，本发明不再赘述。
下面介绍该上刀架和剪切机的工作过程。
当剪切试样钢板5时，曲轴带动上刀架向下移动，上刀体3和机械压紧机构4均随上刀架座1向下移动。上刀体3和机械压紧机构4与试样钢板5接触后，上刀体3随上刀架座1继续向下移动，上刀架座1会对主弹性部件403和辅助弹性部件405产生压缩，从而产生压紧力，该压紧力使压紧条408与下刀架2夹紧试样钢板5，压紧条408相对于下刀架2静止，主弹性部件403对压紧条408施加的向下压力以压紧试样钢板5，随着上刀架座1继续向下移动，所述上刀架的上刀体3与下刀架2的下刀体重叠以实现剪切试样钢板5，主弹性部件403对压紧条408施加的向下压力逐渐增大。当剪切试样钢板5完成后，曲轴带动上刀架向上移动，所述上刀架的上刀体3与下刀架2的下刀体不再重叠，主弹性部件403和辅助弹性部件405对压紧条408施加的向下压力逐渐减小，直至压紧条408脱离试样钢板5。
机械压紧机构4对试样钢板5进行竖直方向的压紧定位，可针对不同厚度的试样钢板5自动施以不同的压紧力(压紧力的大小与试样钢板5的厚度成正比，即越厚的试样钢板5使主弹性部件403和辅助弹性部件405的压缩量越大，从而产生更大的压紧力，以保证有效压紧)。
为了便于理解和描述，本发明中采用了绝对位置关系进行表述，其中的方位词“上”表示图5中的上侧方向，“下”表示图5中的下侧方向，“左”表示图5中的左侧方向，“右”表示图5中的右侧方向，“前”表示垂直于图5的纸面并指向纸面内侧的方向，“后”表示垂直于图5的纸面并指向纸面外侧的方向。本发明采用了使用者或操作者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
Claims (10)
1.一种上刀架，其特征在于，所述上刀架包括上刀架座(1)、上刀体(3)和机械压紧机构(4)，机械压紧机构(4)含有主弹性部件(403)和压紧条(408)，压紧条(408)和上刀体(3)均位于上刀架座(1)的下端，压紧条(408)位于上刀体(3)的前方，在上刀架座(1)相对于压紧条(408)向下移动的过程中，主弹性部件(403)对压紧条(408)施加的向下压力逐渐增大；在上刀架座(1)相对于压紧条(408)向上移动的过程中，主弹性部件(403)对压紧条(408)施加的向下压力逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的上刀架，其特征在于，主弹性部件(403)内套设有导杆(401)，导杆(401)的下端通过销轴(407)与压紧条(408)铰接，压紧条(408)与上刀体(3)前后平行设置，主弹性部件(403)能够依次通过导杆(401)和销轴(407)向压紧条(408)施加所述向下压力。
3.根据权利要求2所述的上刀架，其特征在于，导杆(401)呈直立状态，导杆(401)穿过上刀架座(1)，主弹性部件(403)位于上刀架座(1)内，导杆(401)的上端设有外螺纹，导杆(401)的上端外套设有锁紧螺母(402)，锁紧螺母(402)位于上刀架座(1)外，锁紧螺母(402)与上刀架座(1)卡接。
4.根据权利要求2所述的上刀架，其特征在于，导杆(401)的下端设有铰接扁头(411)，导杆(401)的下部外套设有垫圈(412)，垫圈(412)与铰接扁头(411)卡接，主弹性部件(403)为弹簧，主弹性部件(403)的一端与上刀架座(1)抵接，主弹性部件(403)的另一端与垫圈(412)抵接。
5.根据权利要求2所述的上刀架，其特征在于，机械压紧机构(4)含有两个主弹性部件(403)和两根导杆(401)，两个主弹性部件(403)和两根导杆(401)均左右对称设置，压紧条(408)的左右两端均设有插接凹槽，导杆(401)的下端位于该插接凹槽内。
6.根据权利要求5所述的上刀架，其特征在于，机械压紧机构(4)还含有两个辅助弹性部件(405)，在上刀架座(1)相对于压紧条(408)向下移动的过程中，辅助弹性部件(405)对压紧条(408)施加的向下压力逐渐增大；在上刀架座(1)相对于压紧条(408)向上移动的过程中，辅助弹性部件(405)对压紧条(408)施加的向下压力逐渐减小。
7.根据权利要求6所述的上刀架，其特征在于，辅助弹性部件(405)为弹簧，辅助弹性部件(405)的上部位于上刀架座(1)内，辅助弹性部件(405)的上端与上刀架座(1)抵接，辅助弹性部件(405)的下端与压紧条(408)抵接。
8.根据权利要求7所述的上刀架，其特征在于，两个辅助弹性部件(405)位于两个主弹性部件(403)之间，辅助弹性部件(405)内套设有辅助导向杆(406)，辅助导向杆(406)的下端与压紧条(408)连接固定，压紧条(408)的下端设有滑板(410)。
9.根据权利要求1所述的上刀架，其特征在于，机械压紧机构(4)还含有直立的导向套(404)和定位柱(409)，导向套(404)固定于上刀架座(1)内，导向套(404)套设于定位柱(409)外，导向套(404)的材质为自润滑材料，定位柱(409)的下端与压紧条(408)连接固定，定位柱(409)与导向套(404)间隙配合或过渡配合。
10.一种剪切机，其特征在于，所述剪切机包括上下设置的上刀架和下刀架(2)，所述上刀架为权利要求1所述的上刀架，机械压紧机构(4)的压紧条(408)位于下刀架(2)的正上方。
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