RU2532654C2 - Round cross-section bar cutter - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to device for cutting round bars to cut-to-length sections. Device comprises two hub-type cutters arranged in the case. Every hub cutter is secured at spinning sleeve and aligned with its rotational axis with eccentricity e equal to at least half the diameter of bar to be cut. Every sleeve is composed of a gear and is equipped with gear drive that makes sleeves move in opposition.

EFFECT: higher quality of blanks.

4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для резки проката круглого сечения на мерные заготовки.The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to devices for cutting rolled steel of circular cross section into measured billets.

Известен штамп для резки пруткового материала на заготовки, содержащий нижнюю неподвижную и верхнюю подвижную плиты с размещенными на них корпусами, а также ножедержатели с втулочными ножами, установленными в соответствующих корпусах (Мещерин В.Т. Листовая штамповка. Атлас схем. - М.: Машиностроение, 1975, с.55, фиг.85).Known stamp for cutting bar material into workpieces, containing the lower fixed and upper movable plates with housings placed on them, as well as knife holders with sleeve knives installed in the respective housings (Mescherin VT Sheet stamping. Atlas of diagrams. - M .: Engineering , 1975, p. 55, Fig. 85).

Недостатками известного штампа являются неравномерность зажима заготовки по периметру, а также неудовлетворительное качество получаемых заготовок.The disadvantages of the known stamp are the uneven clamping of the workpiece around the perimeter, as well as the unsatisfactory quality of the resulting workpieces.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является устройство для резки прутков круглого сечения, содержащее два втулочных ножа, расположенных в корпусе (А.С. СССР №236952. Устройство для резки прутка / В.А. Ли. Заявка №1193525/25-27/ Опубл. 03.11.1969. Бюл. №7).The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed invention is a device for cutting rods of circular cross section, containing two sleeve knives located in the housing (AS USSR No. 236952. Device for cutting rods / V.A. Lee. Application No. 1193525 / 25-27 / Publish. 03.11.1969. Bull. No. 7).

Устройства, использующие неполную закрытую резку с пассивным прижимом, не получили широкого распространения в машиностроении. Высокие удельные усилия, возникающие в очаге деформации, при отсутствии активного поперечного прижима приводят к недопустимому искажению формы отрезаемой заготовки (значительная утяжка заготовки в месте контакта с ножами, недопустимое искажение торцов в плоскости разделения прутка и др.).Devices using incomplete closed cutting with passive clamping are not widely used in mechanical engineering. High specific forces arising in the deformation zone, in the absence of active transverse clamp, lead to unacceptable distortion of the shape of the cut workpiece (significant tightening of the workpiece at the contact with the knives, unacceptable distortion of the ends in the plane of separation of the bar, etc.).

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка, а именно повышение качества отрезаемых заготовок.The task of the invention is to remedy this drawback, namely improving the quality of cut blanks.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для резки прутков круглого сечения, содержащем два втулочных ножа, расположенных в корпусе, согласно изобретению каждый втулочный нож закреплен во вращающейся под действием привода втулке эксцентрично оси вращения их вращения с величиной эксцентриситета е, равной не менее половины диаметра разрезаемого прутка, при этом каждая втулка выполнена в виде шестерни и снабжена зубчатым приводом, обеспечивающим втулкам встречное вращение.This object is achieved in that in a device for cutting rods of circular cross section, containing two sleeve knives located in the housing, according to the invention, each sleeve knife is fixed in an eccentric axis of rotation of rotation of the axis of rotation with an eccentricity e of at least half the diameter cut the rod, with each sleeve made in the form of a gear and equipped with a gear drive, providing the bushings counter rotation.

Выполнение каждого втулочного ножа закрепленным во вращающейся под действием привода втулке эксцентрично оси вращения их вращения с величиной эксцентриситета е, равной не менее половины диаметра разрезаемого прутка, выполнение каждой втулки в виде шестерни и снабжение каждой втулки зубчатым приводом, обеспечивающим втулкам встречное вращение, позволяет осуществить процесс резки за счет одновременного сдвига прутка и отрезаемой от него заготовки в диаметрально противоположных направлениях под действием двухсторонне приложенных активных поперечных сил, которые позволят исключить неуправляемое распространение скалывающей трещины в плоскости разделения прутка и тем самым способствовать предотвращению искажения формы заготовки в плоскости реза и повышению ее качества. Установка ножей с величиной эксцентриситета е, равной не менее половины диаметра разрезаемого прутка, позволит разделить пруток за полоборота каждой из втулок с практически оптимальным технологическим усилием и рабочим ходом зубчатых реек. Установка ножей с эксцентриситетом менее половины диаметра разрезаемого прутка приведет к увеличению рабочего хода ползуна, а с эксцентриситетом больше половины диаметра потребуется приложение большего технологического усилия для отрезки заготовки, что будет способствовать увеличению интенсивности износа ножей.The execution of each hub knife fixed in a hub driven by an eccentric rotation of the axis of rotation of their rotation with an eccentricity e equal to at least half the diameter of the cut rod, the execution of each hub in the form of a gear and the supply of each hub with a gear drive, providing the hubs with counter rotation, allows the process cutting due to the simultaneous shear of the bar and the workpiece cut from it in diametrically opposite directions under the action of two-sided applied ac effective transverse forces, which will allow to exclude uncontrolled propagation of a cleaving crack in the plane of separation of the bar and thereby help prevent distortion of the shape of the workpiece in the plane of the cut and increase its quality. The installation of knives with an eccentricity e equal to at least half the diameter of the cut bar will allow the bar to be divided per half-turn of each of the bushings with an almost optimal technological force and working stroke of the gear racks. Installing knives with an eccentricity of less than half the diameter of the cut bar will increase the working stroke of the slide, and with an eccentricity of more than half the diameter, more technological effort will be required to cut the workpiece, which will increase the wear rate of the knives.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано устройство для резки прутков круглого сечения в исходном положении, на фиг.2 сечение А-А фиг.1, на фиг.3 устройство в конце рабочего хода, на фиг.4 положения прутка и отрезаемой заготовки в процессе отрезки.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a device for cutting rods of circular cross section in the initial position, in Fig. 2, section AA, Fig. 1, in Fig. 3, the device at the end of the stroke, in Fig. 4, the position of the bar cut blanks in the process of cutting.

Устройство для резки прутков содержит верхнюю плиту 1 со смонтированными на ней зубчатыми рейками 2, 3 посредством планки 4, закрепленную на ползуне 5 пресса, корпус, состоящий из двух половин 6, 7 (фиг.2), собранных в одно целое. В каждой из половин корпуса размещены втулки 8 и 9, выполненные в виде шестерен, в которых с эксцентриситетом е, равным, как минимум, половине диаметра разрезаемого прутка, относительно оси их вращения смонтированы втулочные ножи 10 и 11. Шестерни 8 и 9 находятся в зацеплении с зубчатыми рейками 2 и 3, смонтированными в направляющих пазах 12 и 13, выполненных в составных частях 6 и 7 корпуса. 14 - разделяемый пруток.A device for cutting rods contains an upper plate 1 with gear racks 2, 3 mounted on it by means of a strap 4, mounted on a press slider 5, a housing consisting of two halves 6, 7 (Fig. 2), assembled as a whole. In each of the body halves there are bushes 8 and 9, made in the form of gears, in which with the eccentricity e equal to at least half the diameter of the cut bar, sleeve blades 10 and 11 are mounted relative to the axis of rotation thereof. The gears 8 and 9 are engaged with gear racks 2 and 3 mounted in the guide grooves 12 and 13, made in the components 6 and 7 of the housing. 14 - a shared bar.

Устройство для резки прутков работает следующим образом. При крайнем верхнем положении ползуна 5 пресса в совмещенные относительно друг друга отверстия втулочных ножей 10 и 11 (фиг.2), размещенных во втулках 8, 9, выполненных в виде шестерен, подается пруток 14 до упора (на фиг. условно не показан). Затем включается пресс. Ползун 5 с верхней плитой 1 и смонтированными на ней зубчатыми рейками 2, 3 посредством планки 4 начинает перемещаться вниз (фиг.1). Зубчатые рейки 2, 3, перемещаясь соответственно в направляющих пазах 12 и 13, вращают навстречу друг другу ножи 10 и 11 (фиг.2). Благодаря тому, что отверстия, в которых установлены втулочные ножи 10 и 11, выполнены с эксцентриситетом е относительно осей вращения втулок 8 и 9, каждая из которых размещена соответственно в своих половинах 6 и 7 составного корпуса, происходит одновременный сдвиг в диаметрально противоположные стороны прутка 14 и отрезаемой от него заготовки до окончательного ее отделения (фиг.3). При ходе ползуна 5 вверх зубчатые рейки 2, 3 вращают ножи 10 и 11 в обратном направлении, и при подходе его к крайнему верхнему положению отверстия вновь занимают совмещенное положение. Затем цикл повторяется.A device for cutting bars works as follows. With the upper position of the press slider 5, the rod 14 is inserted to the stop (not shown conventionally) in the holes of the knives 10 and 11 (FIG. 2) placed in the hubs 8, 9 made in the form of gears and aligned relative to each other. Then the press turns on. The slider 5 with the upper plate 1 and the gear racks 2, 3 mounted on it by means of the bar 4 starts to move downward (FIG. 1). Gear racks 2, 3, moving respectively in the guide grooves 12 and 13, rotate the knives 10 and 11 towards each other (Fig. 2). Due to the fact that the holes in which the sleeve blades 10 and 11 are installed are made with eccentricity e with respect to the axis of rotation of the bushings 8 and 9, each of which is placed respectively in its halves 6 and 7 of the composite housing, a simultaneous shift to the diametrically opposite sides of the bar 14 and cut from the workpiece to its final separation (figure 3). When the slider 5 moves up, the gear racks 2, 3 rotate the knives 10 and 11 in the opposite direction, and when it approaches the extreme upper position of the hole, they again occupy the combined position. Then the cycle repeats.

Опытное устройство предназначено для получения мерных заготовок из прутков диаметром до 40 мм. Втулочные ножи установлены в шестернях с диаметром вершин зубьев 102 мм, делительным диаметром 90 мм и модулем 5, ширина шестерни 30 мм. Длина зубчатых реек принята равной 200 мм. Осевой зазор между ножами не превышал 0,07 диаметра отрезаемой заготовки. Опробование устройства на гидравлическом прессе модели П250 усилием 2500 кН и универсальном кривошипном прессе усилием 1600 кН при резке среднеуглеродистых и низколегированных сталей показало его работоспособность. При резке прутка диаметром 20 мм в холодную были получены заготовки с качественной поверхностью среза: заусенец отсутствовал, продольная утяжка не превышала 4 мм, утяжка поперечная в пределах 1 мм, угол скоса торца в среднем не превышал 2°, овальность торца не более 0,04, поперечная вмятина не превышала 0,5 мм, суммарная ширина пластического пояска до 15 мм.The experimental device is designed to produce measuring blanks from rods with a diameter of up to 40 mm. Bushing knives are installed in gears with a tooth tip diameter of 102 mm, a pitch diameter of 90 mm and a module 5, the gear width is 30 mm. The length of the gear racks is taken equal to 200 mm. The axial clearance between the knives did not exceed 0.07 of the diameter of the cut workpiece. Testing the device on a hydraulic press of the P250 model with a force of 2500 kN and a universal crank press with a force of 1600 kN when cutting medium-carbon and low alloy steels showed its performance. When cutting a bar with a diameter of 20 mm into cold, workpieces were obtained with a high-quality cut surface: there was no burr, longitudinal tensile did not exceed 4 mm, transverse tensile within 1 mm, the bevel angle of the butt did not exceed 2 ° on average, the end ovality was not more than 0.04 , the transverse dent did not exceed 0.5 mm, the total width of the plastic belt up to 15 mm.

Предложенное техническое решение, в сравнении с наиболее близким аналогом, обеспечивает получение мерных заготовок с лучшими показателями, характеризующими их геометрическую точность. При этом устройство технологично в изготовлении, имеет небольшое количество сборочных единиц, не требует какой-либо предварительной настройки.The proposed technical solution, in comparison with the closest analogue, provides obtaining dimensional blanks with the best indicators characterizing their geometric accuracy. Moreover, the device is technologically advanced in manufacture, has a small number of assembly units, and does not require any preliminary settings.

Предложенное изобретение целесообразно использовать в заготовительных отделениях машиностроительных, металлургических и других предприятиях для получения мерных заготовок из сортового проката черных и цветных металлов малого и среднего диаметра, а также толстостенных труб.The proposed invention is advisable to use in the procurement departments of engineering, metallurgy and other enterprises to obtain dimensional blanks from long products of ferrous and non-ferrous metals of small and medium diameter, as well as thick-walled pipes.

Claims (1)

Устройство для резки прутков круглого сечения, содержащее два втулочных ножа, расположенных в корпусе, отличающееся тем, что каждый втулочный нож закреплен во вращающейся под действием привода втулке эксцентрично оси их вращения с величиной эксцентриситета е, равной не менее половины диаметра разрезаемого прутка, при этом каждая втулка выполнена в виде шестерни и снабжена зубчатым приводом, обеспечивающим втулкам встречное вращение. A device for cutting rods of circular cross section, containing two sleeve knives located in the housing, characterized in that each sleeve knife is secured in an eccentric axis of rotation rotating with a drive axis with an eccentricity e equal to at least half the diameter of the cut rod, each the sleeve is made in the form of a gear and is equipped with a gear drive providing counter rotation to the bushings.

Images