Ножницы для резки листового материала
Владельцы патента RU 2375157:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (RU)
Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано для резки листового матриала. Ножницы содержат станину со столом и с расположенным на нем нижним ножом, прижимную балку с неподвижно закрепленным на ней средством фиксации листового материала и ножевую балку с неподвижно закрепленным на ней верхним ножом. Ножевая балка установлена в направляющих прижимной балки с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Стол выполнен с вертикальными планками и отверстием между ними. Ножницы снабжены механизмом регулирования горизонтального зазора между ножами в процессе резки, выполненным в виде ряда гидроцилиндров, корпус и шток каждого из которых шарнирно соединены с вертикальными планками стола, что частично компенсирует прогиб нижнего ножа. Обеспечивается поддержание постоянного зазора между ножами при резке и высокое качество поверхности среза листового материала. 6 ил.
Изобретение относится к обработке материалов давлением, в частности к устройствам для резки листового металла.
Наиболее близкими решением к предлагаемому по технической сути являются ножницы, содержащие станину, на которой закреплены стол с ножом, прижимную балку с гидроприжимами, ножевую балку, установленную в направляющих станины, и рычаги на оси в станине, связанные через шарниры с гидроцилиндрами и через соединительное звено с ножевой балкой, корпус каждого гидроцилиндра шарнирно установлен на ножевой балке у горизонтальной планки под углом к направлению возвратно-поступательного перемещения, обеспечивающим частичную компенсацию распорного усилия, воспринимаемого направляющими станины с целью повышения надежности (Патент РФ №2005582, B23D 15/14, от 27.06.91).
К недостаткам данных ножниц следует отнести низкое качество поверхности среза разрезаемого листового материала, ввиду отсутствия механизма для поддержания постоянного зазора между ножами при резке, при недостаточной горизонтальной жесткости стола ножниц и ножевой балки, в связи с чем, данные ножницы для получения высокого качества поверхности среза непригодны.
В основу заявленного изобретения была положена задача создания таких ножниц для резки листового материала, конструкция которых позволяет расширить их функциональные возможности (посредством использования в качестве разрезаемого материала различных металлов с разными пределами прочности) при повышении качества поверхности среза разрезаемого листового материала за счет обеспечения возможности поддержания зазора между ножами при резке.
Технический результат при использовании заявленного изобретения заключается в поддержании постоянного зазора между ножами при резке.
Для достижения указанного технического результата в ножницах для резки листового материала, содержащих станину со столом и с расположенным на нем нижним ножом, прижимную балку с неподвижно закрепленным на ней средством фиксации листового материала и ножевую балку с неподвижно закрепленным на ней верхним ножом, упомянутая ножевая балка установлена в направляющих прижимной балки с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а стол выполнен с вертикальными планками и отверстием между ними, при этом ножницы снабжены механизмом регулирования горизонтального зазора между ножами в процессе резки, выполненным в виде ряда гидроцилиндров, корпус и шток каждого из которых шарнирно соединены с вертикальными планками стола, с обеспечением частичной компенсации прогиба нижнего ножа.
Изобретение поясняется графическими материалами.
Фиг.1 - кинематическая схема ножниц.
Фиг.2 - выноска А на фиг.1.
Фиг.3 - схема резки с автоматической установкой исходной величины зазора между ножами.
Фиг.4 - вид снизу на ножницы.
Фиг.5 - изменение величины горизонтального зазора между ножами при резке без использования механизма регулирования горизонтального зазора между ножами в процессе резки.
Фиг.6 - изменение величины горизонтального зазора между ножами при резке с использованием механизма регулирования горизонтального зазора между ножами в процессе резки.
Ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом ножниц с расположенным на нем нижним ножом, прижимную балку с неподвижно закрепленным на ней средством фиксации листового материала, ножевую балку с неподвижно закрепленным на ней верхним ножом, установленную в направляющих прижимной балки с возможностью возвратно-поступательного перемещения, снабжены механизмом регулирования горизонтального зазора между ножами в процессе резки, выполненным в виде ряда гидроцилиндров, корпус и шток каждого из которых шарнирно соединены со столом ножниц в месте их контакта с вертикальными планками, из условия частичной компенсации прогиба нижнего ножа, вследствие действия распорной силы, воспринимаемой нижним и верхним ножами, для поддержания постоянной величины зазора между ножами в процессе резки, для чего в столе ножниц проделано отверстие между шарнирными соединениями гидроцилиндров.
Ножницы состоят из станины 1 со столом ножниц 2 с расположенным на нем нижним ножом 3, прижимной балки 4 с неподвижно закрепленным на ней средством фиксации листового материала, ножевой балки 5, прямолинейно перемещаемой в направляющих 6 прижимной балки 4, с неподвижно закрепленным на ней верхним ножом 7, механизма регулирования горизонтального зазора между ножами 3, 7, выполненного в виде ряда гидроцилиндров 8, корпус и шток каждого из которых шарнирно соединены со столом ножниц 2 в месте их контакта с вертикальными планками 9, 10, из условия частичной компенсации прогиба нижнего ножа 3, вследствие действия распорной силы, воспринимаемой нижним 3 и верхним 7 ножами, для поддержания постоянной величины зазора между ножами 3, 7 в процессе резки, для чего в столе ножниц 2 проделано отверстие 11 между шарнирными соединениями гидроцилиндров и удалены листы горизонтальной жесткости 12.
Ножницы работают следующим образом.
Лист 13 задается между нижним ножом 3 и верхним ножом 7. При включении электропривода 14 прижимная балка 4 через систему рычагов 15, 16 опускается по дуге до соприкосновения с листом 13, после чего останавливается, таким образом происходит автоматическая установка исходной величины зазора между ножами 3, 7 в зависимости от толщины разрезаемого материала. После остановки прижимной балки 4 гидроцилиндры 8 воздействуют на нижний нож 3, с силами, обеспечивающими частичную компенсацию прогиба нижнего ножа 3, вследствие действия распорной силы, действующей в горизонтальной плоскости при резке на нижний нож 3 и верхний нож 7, из условия постоянства зазора между ножами 3, 7 в процессе резки, а через систему рычагов 15, 16 происходит прямолинейное перемещение ножевой балки 5 в направляющих 6 прижимной балки 4, при этом верхний нож 7 разрезает лист 13.
Такая конструкция ножниц обеспечивает получение высокого качества поверхности среза разрезаемого листового материала.
Для проверки возможности достижения заявленного технического результата проведен анализ напряженно-деформированного состояния твердотельной компьютерной модели ножниц предлагаемого изобретения методом конечных элементов.
Ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом и с расположенным на нем нижним ножом, прижимную балку с неподвижно закрепленным на ней средством фиксации листового материала и ножевую балку с неподвижно закрепленным на ней верхним ножом, отличающиеся тем, что ножевая балка установлена в направляющих прижимной балки с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а стол выполнен с вертикальными планками и отверстием между ними, при этом ножницы снабжены механизмом регулирования горизонтального зазора между ножами в процессе резки, выполненным в виде ряда гидроцилиндров, корпус и шток каждого из которых шарнирно соединены с вертикальными планками стола, с обеспечением частичной компенсации прогиба нижнего ножа.
