專利名稱：切斷方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)棒料等原材料進(jìn)行切斷的切斷方法及其裝置。更具體地說，通過剪切力將約束住的長尺寸棒料切斷成規(guī)定尺寸以獲得鍛造用原材料的切斷方法及其裝置。
背景技術(shù)：
形成鍛造用原材料是通過將長尺寸棒料切斷成規(guī)定尺寸來進(jìn)行的。用于進(jìn)行鍛造用原材料大量生產(chǎn)的切斷通過剪切機(jī)使剪切力對(duì)長尺寸棒料進(jìn)行作用，通過剪切切斷成規(guī)定尺寸或短尺寸。利用具有與棒鋼的外徑吻合的上下兩片交叉的刀具將剖面為圓形或方形的被稱為標(biāo)準(zhǔn)尺寸材料的5～6m棒鋼通過剪切進(jìn)行切斷。所述刀具具有半圓弧的形狀。圖6(a)、(b)以及(c)是表示壓壞、傾斜、重量偏移等缺陷形狀的鋼坯(ビレツト)(棒鋼切斷片)的外觀圖。如圖6所示，用現(xiàn)有的切斷方式進(jìn)行切斷的鋼坯具有壓壞、傾斜、重量偏移等很多缺陷。
作為判斷這些鋼坯好壞的標(biāo)準(zhǔn)，使用稱為“切斷精度”的標(biāo)準(zhǔn)。表示鋼坯的切斷精度具有三個(gè)要素。即，所生產(chǎn)的鋼坯相對(duì)目標(biāo)重量Wo的重量誤差(We％)、端面垂直角度(θo)、變形度(E/Do)這三個(gè)要素，它們好象是分別獨(dú)立的，但實(shí)際上相互關(guān)聯(lián)，如果端面垂直角度(θR、θL)良好(θ越接近0越好)，則重量誤差(We％)也良好(We越接近0越好)，變形度(E/Do)也變小(E/Do越接近0越好)。
總而言之，用本發(fā)明的切斷方式雖然不能得到作為目標(biāo)的部分是完美的圓柱形或棱柱形的鋼坯，但可得到與其盡量相近的精度的鋼坯，以下，在本發(fā)明中，以端面垂直角度為切斷精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行說明。切斷棒鋼的方法有很多，例如氣體切斷、鋸切斷、磨具切斷、激光束切斷、等離子體切斷等，但無論用哪種方法都可使所切斷的材料端面相對(duì)軸線方向大致直角地切斷。另一方面，本發(fā)明的剪切切斷由于是對(duì)刀具加壓，強(qiáng)行將材料切斷，因此被切斷的鋼坯如圖6所示，鋼坯本身變形，被帶有各種缺陷地生產(chǎn)。
圖7(a)～(e)是示意地表示切斷時(shí)鋼坯變形進(jìn)程的過程圖。如圖7(a)～(c)所示，該變形的最大原因是從開始切斷作為材料的棒料M時(shí)起，即裝載在固定刀具FT上的可動(dòng)刀具M(jìn)T與棒料M接觸、切入、切斷，直到切開鋼坯B時(shí)，切掉的鋼坯B或剩余側(cè)的棒料M的軸線C始終都不保持水平，一面傾斜一面被切斷。在開始切斷棒料M的前端的同時(shí)，其前端向下方下垂的現(xiàn)象叫做頂部彎曲(Top bend)。一旦發(fā)生頂部彎曲，則如圖所示鋼坯B的軸線以向前下方傾斜的狀態(tài)被切斷，其結(jié)果鋼坯B的端面具有與軸線的傾斜量相同角度的傾斜度。
同樣，留在刀具的相反側(cè)的材料也在切斷時(shí)彈起，軸線C向上方傾斜。其結(jié)果，剩余的棒料M的前端面沒有被垂直切斷，被傾斜地切斷。另外，圖7(c)～(d)是為了容易理解而進(jìn)行示意表示的圖，加大示出傾斜角(θR、θL)，但實(shí)際產(chǎn)生最大為5°左右的傾斜度。在這樣的切斷方式中，為了得到其切斷面為直角、壓壞少的鋼坯B，在學(xué)術(shù)上必不可少的切斷條件是很明確的。這就是在切斷開始起到結(jié)束期間，鋼坯B的軸線以及剩余的棒料M的軸線從切斷開始到結(jié)束總是保持完全水平的狀態(tài)來完成切斷。
以減少基于上述理由產(chǎn)生的鋼坯B的變形為目的，提出了各種約束切斷方式。即，在即將切斷棒料M之前或同時(shí)，一面向棒料施加用于保持水平的應(yīng)該叫做姿勢(shì)控制的各種附加性的約束、一面進(jìn)行切斷的方法。公知有軸方向約束型切斷方式，即，將夾在兩個(gè)輥之間的棒料M向其中心軸線方向輸送，在向作為擋塊的尺寸控制器S上加壓的狀態(tài)下、利用兩片切刀的剪切來切斷其前端面。
該軸方向約束型切斷方式在原理上是將棒料M一面保持水平一面切斷。但在這種方式中，硬材質(zhì)的材料可以實(shí)現(xiàn)預(yù)想的目的，而軟質(zhì)材料會(huì)產(chǎn)生變形。圖8是采用軸方向約束切斷方式時(shí)產(chǎn)生的鋼坯的變形示意圖。如圖8所示，鋼坯B在可動(dòng)刀具M(jìn)T開始切斷的同時(shí)，其本身在要進(jìn)行頂部彎曲的強(qiáng)大的力的作用下，前端上方部分的一部分變形塌陷。其結(jié)果，產(chǎn)生鋼坯的軸線傾斜的問題。為了防止這種情況，也提出并使用約束切斷方式的方案(例如專利文獻(xiàn)1)，即，可動(dòng)刀、固定刀均使用具有使棒料M貫通內(nèi)部進(jìn)行保持的通孔的圓形刀。
該采用圓形刀-圓形刀的被稱為約束切斷方式的形式是在兩片刀具的中央部設(shè)置與材料的直徑大致相同尺寸的通孔，由于將材料穿過其中進(jìn)行切斷，因此材料不會(huì)出現(xiàn)大的頂部彎曲。圖9是表示采用圓形刀-圓形刀的約束切斷方式的鋼坯的變形示意圖。如圖9所示，該采用圓形刀-圓形刀的約束切斷方式為了使直徑Do的材料(棒料)M的前端通暢地通過，需要使固定側(cè)切刀E的通孔內(nèi)徑De比材料M的外徑Do稍大，而且，可動(dòng)側(cè)切刀A的通孔內(nèi)徑Da由于其反復(fù)停止位置精度的關(guān)系，如果不形成具有直徑大于內(nèi)徑De的內(nèi)孔，則棒料M的前端不能通暢地通過。
因此，可動(dòng)側(cè)切刀A的內(nèi)徑Da比材料M的外徑Do大很多，其結(jié)果，不可避免地在材料M與可動(dòng)側(cè)切刀A的通孔上產(chǎn)生間隙K，切斷開始的同時(shí)，由于材料M在間隙K的范圍內(nèi)、在鋼坯B前端部發(fā)生傾斜，所以還是削減了約束的效果。并且，在被稱為提升保持方式(up holding system)中，是利用氣缸或液壓缸、用反方向的力支撐在上刀的正下方直接切斷時(shí)的頂部彎曲。該方式是在即將切斷之前，利用氣缸、液壓缸等流體壓力缸的活塞來支撐材料的下方，并且，一旦可動(dòng)切刀開始切斷材料，則在可動(dòng)切刀的加壓下降的同時(shí)，材料和活塞桿成為一體、進(jìn)行下降切斷。
該方式的缺點(diǎn)是產(chǎn)生了如下的不合理現(xiàn)象，由于使用流體壓力缸從下方向材料施加約束力，所以，在其性質(zhì)上要求最大約束力的瞬間、即從切斷開始起到結(jié)束的短時(shí)間(或活塞受負(fù)荷的作用而下降的短距離)內(nèi)不能產(chǎn)生缸體容量的最大能力負(fù)荷，倒是切斷已經(jīng)結(jié)束，可動(dòng)切刀越接近下止點(diǎn)(液體被壓縮)活塞缸體的阻力越大。
其結(jié)果，由于后述的理由，用于該部分的流體壓力缸需要使用很大容量的流體壓力缸，在切斷初期，由于是活塞的力不能發(fā)揮最大限度的狀態(tài)，因此，具有不抵材料的頂部彎曲力、活塞下沉、材料產(chǎn)生頂部彎曲的缺點(diǎn)。
為什么不能將活塞產(chǎn)生的支撐力設(shè)定為從一開始就是最大限度，這是因?yàn)槭垢左w內(nèi)流體為最大壓時(shí)，以高壓高速下降的可動(dòng)切刀通過鋼坯B使活塞軸下降，因此缸體內(nèi)的壓力急劇上升，形成非常危險(xiǎn)的狀態(tài)。因此，關(guān)于上述流體壓力缸的容量，使用具有約束力所需的壓力以外的充足容量的流體壓力缸的同時(shí)，在實(shí)現(xiàn)付與約束力這一目的的瞬間，使用急速排壓閥等以防止之后的缸體內(nèi)的壓力上升等。但是，原本為了克服伴隨著這樣沖擊的高壓力、高速并且長行程的負(fù)荷而使用流體壓力缸是不合適的，由于裝置的使用壽命短、該部分的機(jī)器故障等，有可能發(fā)生危險(xiǎn)的事故。
以上對(duì)棒料切斷機(jī)的約束裝置的方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的約束切斷方法以及裝置屬于提升保持方式，其特征是具有以下功能的棒料切斷機(jī)的約束切斷方法以及裝置，即，從開始切斷棒料時(shí)刻到結(jié)束切斷時(shí)刻向棒料施加抗壓力，從結(jié)束切斷時(shí)刻之后抗壓力驟減。
專利文獻(xiàn)1日本特開平8-318424號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明根據(jù)上述的技術(shù)背景而形成，實(shí)現(xiàn)以下目的。
本發(fā)明的目的是提供可得到高質(zhì)量的鋼坯或坯料的切斷方法及其裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供可得到變形量少、形狀精度高的鋼坯或坯料的切斷方法及其裝置。
本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下方法。
本發(fā)明1的切斷方法采用一種切斷裝置，其具有為了進(jìn)行切斷而接觸原材料、被驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)側(cè)切刀，在進(jìn)行上述切斷時(shí)用于支承上述原材料的固定側(cè)切刀，以及在上述可動(dòng)側(cè)切刀的移動(dòng)方向夾持上述原材料地設(shè)置、用于支承上述原材料的支承裝置；該切斷裝置向上述原材料的軸線方向施加壓縮應(yīng)力，通過剪切將上述原材料切斷，其特征在于，上述支承裝置在驅(qū)動(dòng)上述可動(dòng)側(cè)切刀、切斷上述原材料時(shí)，在從上述原材料的壓壞至產(chǎn)生裂縫期間，以與上述可動(dòng)側(cè)切刀的按壓力成比例的支承力進(jìn)行支承。
本發(fā)明2的切斷方法，在本發(fā)明1中，其特征在于，軸線方向的支承力(P)是利用按壓凸輪斜面而得到的摩擦力的力。
本發(fā)明3的切斷方法，在本發(fā)明2中，其特征在于，上述按壓是彈力。
本發(fā)明4的切斷方法，在本發(fā)明2中，其特征在于，上述按壓是利用缸體和活塞的流體壓力。
本發(fā)明5的切斷裝置，具有為了進(jìn)行切斷而接觸原材料、被驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)側(cè)切刀，在進(jìn)行上述切斷時(shí)用于支承上述原材料的固定側(cè)切刀，以及在上述可動(dòng)側(cè)切刀的移動(dòng)方向夾持上述原材料地設(shè)置、用于支承上述原材料的支承裝置；該切斷裝置向上述原材料的軸線方向施加壓縮應(yīng)力，通過剪切將上述原材料切斷，其特征在于，上述支承裝置由用于支承上述原材料的座支撐軸、形成在上述座支撐軸上并設(shè)置在上述座支撐軸上的第一凸輪、與上述第一凸輪卡合的第二凸輪、以及用于將上述第二凸輪向上述第一凸輪的方向按壓的按壓裝置構(gòu)成。
本發(fā)明6的切斷裝置，在本發(fā)明5中，其特征在于，上述按壓裝置是彈簧。
本發(fā)明7的切斷裝置，在本發(fā)明5中，其特征在于，上述按壓裝置是上述第二凸輪與流體壓力缸的活塞連接的流體壓力缸裝置。
本發(fā)明8的切斷裝置，在本發(fā)明5至7中，其特征在于，在上述第一凸輪或上述第二凸輪上具有向上述座支撐軸的軸線方向傾斜的傾斜凸輪面。
本發(fā)明9的切斷裝置，在本發(fā)明5至7中，其特征在于，上述支承裝置還由避讓驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成，該避讓驅(qū)動(dòng)裝置通過連桿機(jī)構(gòu)與上述座支撐軸連接、用于驅(qū)動(dòng)上述座支撐軸使其避讓。
利用本發(fā)明的切斷方法及其裝置生產(chǎn)的鋼坯或坯料是高質(zhì)量的、變形量少、高精度的。


圖1是表示剖切第一實(shí)施方式的切斷裝置的支撐機(jī)構(gòu)的主視圖。
圖2是圖1的右側(cè)視圖。
圖3是表示剖切第二實(shí)施方式的切斷裝置的支撐機(jī)構(gòu)的主視圖。
圖4是圖3的右側(cè)視圖。
圖5是表示剖切第三實(shí)施方式的切斷裝置的支撐機(jī)構(gòu)的主視圖。
圖6(a)(b)和(c)是表示壓壞、傾斜、重量偏移等缺陷形狀的坯料外觀圖。
圖7(a)～(e)是示意地表示切斷時(shí)的鋼坯變形進(jìn)程的過程圖。
圖8是表示利用軸方向約束切斷方式時(shí)產(chǎn)生的鋼坯的變形示意圖。
圖9是表示采用圓形刀-圓形刀的約束切斷方式的鋼坯的變形示意圖。
圖10(a)、圖10(b)是表示棒料與方棒料的斷裂面的外觀圖。俯視剖視圖。
圖11是表示切斷棒料時(shí)的可動(dòng)刀具移動(dòng)行程與其刀具負(fù)荷量(機(jī)械負(fù)荷量)的關(guān)系圖表。
具體實(shí)施例方式
以下就作為本發(fā)明前提的切斷原理進(jìn)行說明。本發(fā)明的切斷機(jī)的加工對(duì)象材料是剖面為圓形、正方形、在某些情況下為異型的棒料，材質(zhì)是鐵、銅、鋁以及鈦、鎳等特殊金屬或者它們的合金等，但實(shí)際使用的是鐵(鋼)以及鐵合金，其形狀是以圓形剖面為主。圖10(a)、圖10(b)是表示棒料與方棒料的斷裂面的外觀圖。在切斷圓形或四邊形的鋼材時(shí)，如圖10(a)、圖10(b)所示，其切斷面的形狀由剪切面101、101a和斷裂面102、102a形成。
在此，剪切面101是指用與該面接觸的刀具的刀刃剪切成形的部分，而斷裂面102是如文字所示，是指裂縫延伸在作為切斷原材料的棒料或方棒料上、由分離現(xiàn)象產(chǎn)生的面。若用物理現(xiàn)象對(duì)棒料或方棒料的上述切斷中的“開始切斷”或“結(jié)束切斷”進(jìn)行說明的話，則“開始切斷”是從該剪切面101的上端起，“結(jié)束切斷”是在剪切面101的下端結(jié)束。
現(xiàn)在假設(shè)切斷直徑Do為100mm的鋼鐵材料，則夾在可動(dòng)側(cè)切刀和固定側(cè)切刀之間的切斷原材料(材料)隨著向可動(dòng)側(cè)切刀施加壓力，在切斷原材料上產(chǎn)生壓壞變形。如圖6所示，直徑尺寸從100mm壓壞變形到98mm。與該壓壞變形的同時(shí)或稍晚一點(diǎn)，可動(dòng)側(cè)切刀和固定側(cè)切刀的刀刃開始切入切斷原材料(材料)的側(cè)面(稱為切斷或剪切現(xiàn)象)。之后，可動(dòng)側(cè)切刀和固定側(cè)切刀的刀具的刀刃切入切斷原材料(材料)。進(jìn)而繼續(xù)進(jìn)行切入，最終從切入附近在材料上突然產(chǎn)生裂縫。
從這些材料的壓壞到產(chǎn)生裂縫的一連串現(xiàn)象是從對(duì)材料進(jìn)行擠壓加壓(狹搾加圧)的上下兩刀具的刀刃產(chǎn)生，在從上下方向同時(shí)延伸的裂縫吻合時(shí)，切斷原材料與作為棒鋼切斷片的鋼坯(或坯料。以下記載為鋼坯)的分離結(jié)束。這種現(xiàn)象的結(jié)果是在被切斷的鋼坯上形成的切斷面如圖10所示。在圖10中，切斷機(jī)為了形成剪切面101而進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，負(fù)荷施加在切斷機(jī)上，但在形成斷裂面102時(shí)，在切斷機(jī)上幾乎不產(chǎn)生負(fù)荷。
圖11是表示切斷棒料時(shí)的可動(dòng)側(cè)切刀移動(dòng)行程(可動(dòng)刀具行程)與其刀具的負(fù)荷量的關(guān)系圖表。在切斷材料的過程中，就上述示例來說，加壓力P成為最大估計(jì)是在可動(dòng)側(cè)切刀一面使材料形成約2mm的壓壞變形一面開始切入，直到最后即將產(chǎn)生裂縫之前之間。即，刀具負(fù)荷量從圖11的可動(dòng)刀具行程的0到Sf(Df)的位置之間增加，在Sf(Df)的位置成為最大值Pm?？蓜?dòng)側(cè)切刀和固定側(cè)切刀的兩個(gè)刀具開始相互向材料切入、進(jìn)入5mm后，產(chǎn)生因裂縫形成的斷裂，負(fù)荷不施加在切斷機(jī)的可動(dòng)側(cè)切刀、固定側(cè)切刀上。即，從Sf(Df)的位置起到Se(De)的位置之間幾乎沒有負(fù)荷。
頂部彎曲的現(xiàn)象想必是從切刀接觸材料、施加負(fù)荷、在材料上產(chǎn)生壓壞的時(shí)刻開始，直到即將產(chǎn)生材料裂縫之前，即，在刀具接觸材料、切入(2+5)mm期間連續(xù)產(chǎn)生。因此，理想的提升保持式的約束切斷機(jī)的動(dòng)作如果是以下的方法和裝置則是理想的，即以上述時(shí)間帶，換句話說用相應(yīng)于可動(dòng)側(cè)切刀下降大約7mm的時(shí)間和距離的強(qiáng)力的、例如切斷負(fù)荷的30％的支撐力總是提升保持材料，之后與可動(dòng)側(cè)切刀的行程一致、使提升保持器無負(fù)荷地下降，本發(fā)明要解決這樣的技術(shù)課題。
以下根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的切斷裝置1A的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示對(duì)切斷裝置的下部進(jìn)行剖切的主視圖，圖2是圖1的右側(cè)視圖。在切斷裝置1A的切斷機(jī)本體1上設(shè)置被上下驅(qū)動(dòng)的壓頭2。關(guān)于壓頭2的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，有曲柄機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)、肘桿機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)等，都是眾所周知的技術(shù)且不是本發(fā)明的要點(diǎn)，因此省略其說明。在壓頭2的下端設(shè)置刀具保持件3。刀具保持件3裝載在切斷機(jī)本體1的機(jī)身10上。
可動(dòng)側(cè)切刀4可向上下方向自由滑動(dòng)地裝載在該刀具保持件3內(nèi)?？蓜?dòng)側(cè)切刀4的上部固定在壓頭2的下端，被壓頭2上下驅(qū)動(dòng)?？蓜?dòng)側(cè)切刀4是大致矩形的板狀，形成下端部為半圓弧的切刀5。固定側(cè)切刀6固定在刀具保持件3上。在固定側(cè)切刀6上形成剖面形狀為圓形的圓形刀7。固定側(cè)切刀6用螺栓(無圖示)可自由拆裝地固定在刀具保持件3上?？蓜?dòng)側(cè)切刀4以及固定側(cè)切刀6都是用于利用剪切作用對(duì)作為切斷原材料的剖面形狀為圓形的棒料進(jìn)行切斷的切刀。
在可動(dòng)側(cè)切刀4的下部設(shè)置鋼坯支承座15。鋼坯支承座15用于在進(jìn)行切斷時(shí)從下方支承與原材料分離的鋼坯。鋼坯支承座15通過螺栓16固定在座支撐軸17的上端。座支撐軸17可自由滑動(dòng)地支撐在軸承18上。軸承18裝載在支撐臺(tái)19上。支撐臺(tái)19通過螺栓20固定在機(jī)身10的下面。
座支撐軸17的下端部形成活塞21。活塞21可上下自由移動(dòng)地設(shè)置在缸體22中。在座支撐軸17的下部隔著180度角的兩側(cè)外周上形成凹部凸輪23。凹部凸輪23由斜面24和與座支撐軸17的中心軸線平行的面即擋塊面25等構(gòu)成。斜面24與座支撐軸17的中心軸線形成角度α。
另一方面，在凹部凸輪23上卡合有與其凹凸形狀大致相反的凸部凸輪26。凸部凸輪26形成圓筒形狀，凸輪面形成在其端面。軸27一體形成在凸部凸輪26上。凸部凸輪26的外周面以及軸27可自由滑動(dòng)地被支撐在內(nèi)部具有圓孔29的缸體28上。在軸27的外周與圓孔29的內(nèi)周面的間隙上設(shè)置層壓的碟形彈簧30。碟形彈簧30用于將凸部凸輪26向凹部凸輪23的方向按壓。因此，凸部凸輪26利用碟形彈簧30的按壓力與凹部凸輪23密合。
以下，對(duì)上述第一實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說明。原材料被送料輥(無圖示)夾住輸送，插入固定側(cè)切刀6的圓形刀7，其前端與作為擋塊的尺寸控制裝置(無圖示)抵接。進(jìn)行該抵接時(shí)，材料形成被向其軸線方向加壓的狀態(tài)(在本方式中為約束切斷)。切斷裝置1的壓頭2開始下降，與其一體的可動(dòng)側(cè)切刀4也下降?？蓜?dòng)側(cè)切刀4對(duì)例如直徑為100mm的鋼材原材料一面施加大約到2mm的壓壞變形一面開始切入。
此時(shí)，鋼坯支承座15是從下面支承鋼坯的狀態(tài)，鋼坯支承座15不因壓頭2下降形成的加壓而移動(dòng)。若壓頭2進(jìn)一步下降，由于該壓頭2的加壓力，凸部凸輪26克服碟形彈簧30的力在座支撐軸17的凹部凸輪23的斜面24移動(dòng)。即，如果使座支撐軸17的軸線方向的支撐力(支承力)為P、碟形彈簧30對(duì)凸部凸輪26的按壓力為W，斜面的角度α、摩擦系數(shù)為μ，則P＝Wtan(α+ρ)。μ＝tanρ。
因此，座支撐軸17的軸線方向的支撐力P由碟形彈簧30的按壓力W、摩擦系數(shù)μ以及角度α來決定。除了靜止摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)μ以及角度α是一定的值，碟形彈簧30的按壓力W與凸部凸輪26的移動(dòng)量成比例進(jìn)行增加。如上所述，可動(dòng)側(cè)切刀4最初一面使材料壓壞變形一面開始切入，最后產(chǎn)生裂縫、發(fā)生斷裂，從而材料被切斷。對(duì)于鋼坯支承座15來說，在即將斷裂之前要求最大的支撐力。
碟形彈簧30由于是彈簧的一種，因此該力與移動(dòng)量成比例。因此，基于上述理由，直到即將斷裂之前，可以靠與鋼坯的剪切力成比例的支撐力P進(jìn)行支承。一旦鋼坯的斷裂結(jié)束，凸部凸輪26在凹部凸輪23的斜面24滑動(dòng)，撞上座支撐軸17的外周面，鋼坯支承座15進(jìn)行避讓，以便使鋼坯可以落下。如上所述，基于上述理由，直到即將斷裂前，可以靠與鋼坯的剪切力成比例的支撐力P進(jìn)行支承，因此，鋼坯的剖面形狀形成所希望的正確形狀。若開始下一次切斷、再次輸送原材料，則液壓油被導(dǎo)入缸體22，活塞21向上方移動(dòng)、使座支撐軸17返回到切斷位置。
圖3和圖4是表示切斷裝置40A的第二實(shí)施方式。圖3是表示對(duì)切斷裝置40A的下部進(jìn)行剖切的主視圖，圖4是圖3的右側(cè)視圖。在壓頭2的下端設(shè)置刀具保持件40。刀具保持件40裝載在切斷機(jī)本體的機(jī)身10上?？蓜?dòng)側(cè)切刀41是大致矩形的板狀，形成下端部為半圓弧的切刀。固定側(cè)切刀42固定在刀具保持件3上。固定側(cè)切刀42的圓形形狀的圓形刀用螺栓(無圖示)可自由拆裝地固定?？蓜?dòng)側(cè)切刀41以及固定側(cè)切刀42都是用于對(duì)作為切斷原材料的剖面形狀為圓形的棒料進(jìn)行切斷的切刀。
在可動(dòng)側(cè)切刀41的下部通過座(無圖示)設(shè)置鋼坯支撐件43。鋼坯支撐件43用于在進(jìn)行切斷時(shí)從下面支承從原材料切掉的鋼坯。鋼坯支撐件43的外周形成螺旋狀的突起，即粗螺距的螺紋。鋼坯支撐件43被擰進(jìn)支撐件用支撐軸44，利用螺紋固定在規(guī)定的高度位置。支撐件用支撐軸44可自由滑動(dòng)地支撐在軸承45上。軸承45設(shè)置在支撐臺(tái)46上。支撐臺(tái)46裝載并固定在機(jī)身10上。
支撐件用支撐軸44的下端部形成活塞47?；钊?7可上下自由移動(dòng)地設(shè)置在缸體48中。在支撐件用支撐軸44的下部隔著180度角的兩側(cè)外周上形成凹部凸輪49。凹部凸輪49由斜面50和與支撐件用支撐軸44的中心軸線平行的面即擋塊面51等構(gòu)成。斜面50與支撐件用支撐軸44的中心軸線形成角度α。
另一方面，在凹部凸輪49上卡合有與其凹凸形狀大致相反的凸部凸輪55。凸部凸輪55形成圓筒形狀，凸輪面56形成在其端面?；钊?7一體形成在凸部凸輪55上?；钊?7被插入形成缸體孔的缸體58，活塞57在缸體的內(nèi)部滑動(dòng)。在缸體室59內(nèi)填充一定壓力的液壓油。結(jié)果，活塞57用于將凸部凸輪55向凹部凸輪49的方向按壓。因此，利用活塞57的按壓力，凸部凸輪55與凹部凸輪49密合。該第二實(shí)施方式的動(dòng)作與第一實(shí)施方式實(shí)際上相同，因此省略其說明。
圖5表示切斷裝置60的第三實(shí)施方式，是對(duì)切斷裝置60的下部進(jìn)行剖切的主視圖。上述第一和第二實(shí)施方式在切斷后排出鋼坯時(shí)、使座支撐軸17和支撐件用支撐軸44向下方避讓，但如果該避讓不充分，則給鋼坯的排出造成困難。切斷裝置60增加上部座支撐軸62可避讓的長度。切斷機(jī)構(gòu)實(shí)際上與第一和第二實(shí)施方式所述的內(nèi)容一樣，省略其說明。
座61支承鋼坯，在從下方支撐座61的上部座支撐軸62的下端，通過軸63可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接著第一連桿64的一端。第一連桿64的另一端通過軸65與第二連桿66的一端連接。
第二連桿66的另一端通過軸67可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地與下部座支撐軸68連接。而且，第三連桿69的一端可自由搖動(dòng)地支撐在軸65上。
第三連桿69的另一端通過軸71可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地與活塞桿70的前端連接?；钊麠U70與缸體72形成一體、構(gòu)成缸體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。缸體72通過軸73可自由搖動(dòng)地設(shè)置在切斷機(jī)本體的機(jī)身74上。結(jié)果，第一連桿64、第二連桿66、第三連桿69、軸63、軸65、軸71、軸67等構(gòu)成肘桿機(jī)構(gòu)。
下部座支撐軸68與和上述第一實(shí)施方式相同的支承機(jī)構(gòu)75連接。該支承機(jī)構(gòu)75的構(gòu)造、功能與第一實(shí)施方式相同，因此省略其說明。由于具有以上的肘桿機(jī)構(gòu)，因此在切斷結(jié)束時(shí)，如果使缸體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作、使活塞桿70縮進(jìn)，則第一連桿64、第二連桿66、第三連桿69向點(diǎn)劃線所示的位置移動(dòng)，可使上部座支撐軸62下降。被切斷的鋼坯通過滑槽76排出。
權(quán)利要求
1.一種切斷方法，采用如下切斷裝置，其具有為了進(jìn)行切斷而接觸原材料、被驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)側(cè)切刀，在進(jìn)行上述切斷時(shí)用于支承上述原材料的固定側(cè)切刀，以及在上述可動(dòng)側(cè)切刀的移動(dòng)方向夾持上述原材料地設(shè)置、用于支承上述原材料的支承裝置；該切斷裝置向上述原材料的軸線方向施加壓縮應(yīng)力，通過剪切將上述原材料切斷，其特征在于，上述支承裝置在驅(qū)動(dòng)上述可動(dòng)側(cè)切刀、切斷上述原材料時(shí)，在從上述原材料的壓壞至產(chǎn)生裂縫期間，以與上述可動(dòng)側(cè)切刀的按壓力成比例的支承力進(jìn)行支承。
2.如權(quán)利要求1所述的切斷方法，其特征在于，上述軸線方向的支承力(P)是利用按壓凸輪斜面而得到的摩擦力的力。
3.如權(quán)利要求2所述的切斷方法，其特征在于，上述按壓是彈力。
4.如權(quán)利要求2所述的切斷方法，其特征在于，上述按壓是利用缸體和活塞的流體壓力。
5.一種切斷裝置，具有為了進(jìn)行切斷而接觸原材料、被驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)側(cè)切刀，在進(jìn)行上述切斷時(shí)用于支承上述原材料的固定側(cè)切刀，以及在上述可動(dòng)側(cè)切刀的移動(dòng)方向夾持上述原材料地設(shè)置、用于支承上述原材料的支承裝置；該切斷裝置向上述原材料的軸線方向施加壓縮應(yīng)力，通過剪切將上述原材料切斷，其特征在于，上述支承裝置由用于支承上述原材料的座支撐軸、形成在上述座支撐軸上并設(shè)置在上述座支撐軸上的第一凸輪、與上述第一凸輪卡合的第二凸輪、以及用于將上述第二凸輪向上述第一凸輪的方向按壓的按壓裝置構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的切斷裝置，其特征在于，上述按壓裝置是彈簧。
7.如權(quán)利要求5所述的切斷裝置，其特征在于，上述按壓裝置是上述第二凸輪與流體壓力缸的活塞連接的流體壓力缸裝置。
8.如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的切斷裝置，其特征在于，在上述第一凸輪或上述第二凸輪上具有向上述座支撐軸的軸線方向傾斜的傾斜凸輪面。
9.如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的切斷裝置，其特征在于，上述支承裝置還由避讓驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成，該避讓驅(qū)動(dòng)裝置通過連桿機(jī)構(gòu)與上述座支撐軸連接、用于驅(qū)動(dòng)上述座支撐軸使其避讓。
全文摘要
為了得到變形量少、高質(zhì)量的鋼坯，在進(jìn)行切斷時(shí)以最適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)支承鋼坯。如果可動(dòng)側(cè)切刀(4)也下降，則一面使原材料壓壞變形一面開始切入。此時(shí)，鋼坯支承座(15)從下面支承鋼坯。而且一旦壓頭(2)下降，則凸部凸輪(26)抵抗碟形彈簧(30)的力向座支撐軸(17)的凹部凸輪(23)的斜面(24)移動(dòng)。一旦鋼坯的斷裂結(jié)束，則凸部凸輪(26)向凹部凸輪(23)的斜面(24)滑動(dòng)，撞到座支撐軸(17)的外周面，鋼坯支承座(15)進(jìn)行避讓以便鋼坯可以落下。
文檔編號(hào)B23D23/00GK1984740SQ20058002339
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者鹽川博康 申請(qǐng)人:株式會(huì)社萬陽