一种新型拉弯式应力断料机

一种新型拉弯式应力断料机

本发明创造属于机加工领域中的断料加工范围。

带锯床是国内外极具竞争力的一种下料设备，但带锯床锯 条的消耗量较大，而且锯切过程中会产生大量的锯屑，尤其对 于高速工具钢、轴承钢等硬度比较大的材料的下料，锯条的消 耗量则更大。

在现有技术中管材下料也有采用专门的切割设备，如专利 号为CN87203976、名称为“管子切断机”的切割设备，对管材 切割效率较高，但对于棒材尤其是硬度较高的棒材进行切割时， 效率不高，而且材料消耗较大。

德国研制出一种棒料的精密下料装置，其专利号为DE3535 -821-A，名称为“金属剪切机床”，该德国专利是将精密剪切 模具配置在冲床上，大大改善了中低碳钢及合金类材料下料的 断面质量，但该装置对高速钢、轴承钢等高强钢类材料，容易 将棒料剪碎。

本发明创造是一种新型拉弯式应力断料机，它包括一个床 身，一个主要由送料油缸和夹具组成的送料机构，一个主要由 摩擦轮系组成的前端送料机构，一个压力机构，切槽机构中有 一空心主轴，棒料可从该空心主轴的孔中穿过，本发明创造的 特征在于它主要由切槽机构和拉弯预荷机构组成，其中切槽机 构中的空心主轴的端部有一与空心主轴的轴线垂直的刀盘，刀 架安装在刀盘上，装在刀架上的切槽刀可随刀架一起在刀盘上 作径向进给运动，棒料由送料机构送入切槽机构中，在切槽时 由夹具夹持保持静止，切槽刀在随刀盘旋转的同时作径向进给 运动，在棒料上切制出V型环形切口。拉弯预荷机构主要由拉 弯施力部件和支承部件组成，其中拉弯施力部件的下端有一个 楔形的冲头，支承部件是由两个V型支块和支承V型支块的支 承调节部件组成，拉弯施力部件中的楔形冲头在预荷施力部件 的作用下，慢速楔入或快速冲入棒料上的环形切口中，与两个 V型支块对环形切口处形成三点拉伸弯曲预载荷，在压力机构 的作用下，使棒料沿切口处断裂。

由上所述的一种新型拉弯式应力断料机，其切槽机构是一 种凸轮压杆式切槽机构，包括一个装在床身上的箱体，一皮带 轮，一个空心主轴，本发明创造的凸轮压杆式切槽机构主要是 由空心主轴、空心套轴、活塞缸、活塞、滑套、连接销、凸轮、 压杆、刀盘、滑板、刀架及安装在刀架上的切槽刀组成，空心 套轴与空心主轴同轴并装在空心主轴内，活塞缸装在箱体上， 滑套套装在空心主轴外并与空心主轴同轴，活塞套装在滑套外， 与滑套相联并与滑套同轴，滑套通过一连接销与空心套轴相联， 凸轮与空心主轴同轴并套装在空心主轴外，凸轮通过一连接销 与空心套轴相联，在空心主轴上对应连接销的位置处沿轴向分 别开有一销槽，活塞可带动滑套、通过空心套轴及连接销，使 凸轮移动，带动压杆摆动，使刀架做径向进给运动。

由上所述的一种新型拉弯式应力断料机，拉弯预荷机构中 拉弯施力部件中的楔形冲头的尖端对准棒料上的环形切口，棒 料水平放置在支承部件中的两个V型支块上，本发明创造的拉 弯预荷机构的特征在于：拉弯施力部件包括传递冲压力的滑柱， 楔形冲头装在滑柱的下端，滑柱装在活塞中并可随活塞在活塞 缸上下移动，活塞缸装在支座中，在滑柱中部的凸缘下部套装 一复位弹簧，支座装在床身上；支承部件的两个V型支块装在 支承座上，支承座安装在上斜块上端的水平面上，上斜块下端 的斜面与下斜块上端的斜面组成一滑动运动副，床身隔墙装在 床身上，在床身隔墙上装有一丝杆螺母传动部件，螺杆的一端 与下斜块较高的的一端相联，另一端与手轮或电机相联，转动 手轮或开动电机，使上斜块上下移动，使棒料与切槽机构中的 空心主轴保持同轴。

本发明创造的目的是对高速钢、轴承钢等高强钢类棒料进 行高效、精密的下料，并降低工具及棒料的消耗。

本发明创造中棒料保持静止进行切槽和拉弯预荷施载，断 口规则平整，降低了材料及工具的消耗，并提高了下料的效率。

图1为本发明创造的关键机构及部件的结构简图。

图2为本发明创造一个实施例的整机外观装配图。

图3为本发明创造上述实施例中切槽机构的装配图。

图4为本发明创造上述实施例中拉弯预荷机构的装配图。

下面结合附图展开本发明创造的详细情况。

图1为本发明创造的关键机构及部件的结构简图，由送料 机构(图中未示出)将棒料6送入夹具2及切槽机构1中，在 切槽时夹具2将棒料6夹持保持静止，切槽机构1动作，切槽 刀在刀盘的带动下在绕棒料6转动的同时作径向进给运动，在 棒料6上切制出V形环形切槽，夹具2松开，由前端(此处前 端是指位于预荷机构的前端)送料机构7将棒料送入预荷机构， 由定位部件4定位，前端送料机构是由摩擦轮系组成的。预荷 机构主要由预荷施力部件5和支承部件3组成，预荷施力部件 5的下端有一楔形冲头，其作用是将压力机构的压力传递给棒 料6上的环形切口，支承部件3主要包括两个V型支块，棒料 6由前端送料机构7送入这两个V型支块上，楔形冲头慢速或 快速楔入棒料6中的环形切口上，由楔形冲头与两个V型支块 对棒料6上的环形切口形成三点拉伸弯曲载荷，在压力机构的 作用下，使棒料6沿环形切口处断裂。

图2为本发明创造一个实施例的整机外观装配图，其中9 为预荷机构的箱体，10为压力机构。

图3为本发明创造上述实施例中切槽机构1的装配图，下 面用传动路线形象地说明切槽机构的运动：

主运动传动路线：

皮带轮1-2(转动)→空心主轴1-1→刀盘1-11(转动)；

进给运动传动路线：

活塞1-18(直线移动)→滑套1-17→连接销1-20→空 心套轴1-15→连接销1-14→凸轮1-13→压杆1-7(转动)→ 滑板1-10(径向移动)→刀架1-9→刀具1-8(径向移动)。

图3中其它序号的零部件的名称为：

1-3-皮带，1-4-法兰盘，1-5-缸体，1-6-箱体，1-12 -平衡块，1-16-销槽，1-19-法兰盘，1-21-轴承座，1-22 -圆螺母，从图3中可清楚地看到上述各零部件在切槽机构中 的装配位置及其作用，在此不做赘述。

图4为本发明创造上述实施例中拉弯预荷机构的装配图， 拉弯施力部件5包括传递冲压力的滑柱5-1，楔形冲头5-7装在 滑柱5-1的下端，滑柱5-1装在活塞5-3中并可随活塞5-3在活 塞缸5-2中上下移动，活塞缸5-2装在支座5-4中，在滑柱5-1中 部的凸缘下部套装一复位弹簧5-6，支座5-4装在床身8上；支 承部件3的两个V型支块3-1装在支承座3-3上，支承座3-3安 装在上斜块3-5上端的水平面上，上斜块3-5下端的斜面与下斜 块3-6上端的斜面组成一滑动运动副，床身隔墙3-4装在床身8 上，在床身隔墙3-4上装有一丝杆螺母传动部件3-8，螺杆3-8 的一端与下斜块3-6较高的的一端相联，另一端与手轮3-7或电 机相联，转动手轮3-7或开动电机，使上斜块3-5上下移动，使 棒料6与切槽机构1中的空心主轴1-1保持同轴。

切槽机构1在棒料6上切制好V型环形切槽后，由前端送 料机构7将棒料6送入拉弯预荷机构中，水平放置在两个V型 支块3-1上，使楔形冲头5-7的尖端对准棒料6上的环形切槽， 由预荷施力部件5将冲头5-7楔入棒料6上的环形切口上，实现 预压紧，然后由压力机10对预荷施力部件5施加载荷，使棒料 6的环形切口在拉弯复合载荷的作用下，沿切口处规则断料， 断完料后，压力撤除，在复位弹簧5-6的作用下将圆柱体滑柱5 -1及楔子5-7复位。