管料切断装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种管料切割装置，包括内固定刀刃、外固定刀刃、内活动刀刃以及外活动刀刃，内固定刀刃和外固定刀刃同轴设置，内固定刀刃固定在被切割管料的内部，外固定刀刃固定在被切割管料的外部，内活动刀刃和外活动刀刃分别为偏心刀刃，内外活动刀刃的偏心距为被切割管料厚度的一半，内外活动刀刃的回转中心到内固定刀刃的中心的距离为被切割管料厚度的一半。与现有技术相比，本实用新型专利技术管料切割装置管料切割表面质量好，管口无缩口变形，也没有飞边以及毛刺，同时，内外壁渐进剪切断管料的优越性是生产率很高。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机加设备，尤其是一种用于管料加工的切割装置。技术背景目前常用的切断管料的方法有三种1. 锯切包括弓锯、带锯、圆盘锯和砂轮锯等。锯切管料的端面质量粗糙，尺寸误差大， 生产率低。锯缝需消耗一定的材料，(锯缝宽度为3~7毫米)。用弓锯或带锯、圆盘锯锯切管料 容易崩齿，所以只在单件或小批量生产中采用较多。2. 车切就是用车床、切管机切割管料。车切管料的表面质量及几何精度虽然较高，但 生产率和材料利用率低，是我国目前批量生产中采用较多的下料方法。3. 剪切常用手工操作的管子割刀，剪切水煤气管。生产率低，端头有縮口现象。 目前从国外引进的焊管机组上还采用了飞剪技术，生产效率很高，但切口有严重的塑性变形，孔口需整形，切边需消耗一定的材料(切边宽度6 10毫米)。在我国目前应用还比效少。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种生产效率高、切口无縮口、无毛刺的管料切 断装置为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案一种管料切割装置，其特征在于包括内固定刀刃、'外固定刀刃、内活动刀刃以及外活 动刀刃，所述的内固定刀刃和外固定刀刃同轴设置，所述的内固定刀刃固定在被切割管料的 内部，所述的外固定刀刃固定在被切割管料的外部，所述的内活动刀刃为偏心刀刃，内活动 刀刃的偏心距为被切割管料厚度的一半，内活动刀刃的回转中心到内固定刀刃的中心的距离 为被切割管料厚度的一半，所述的外活动刀刃为偏心刀刃，外活动刀刃的偏心距为被切割管 料厚度的一半，外活动刀刃的回转中心到内固定刀刃的中心的距离为被切割管料厚度的一半。在待剪切的管料的内外壁各设置有剪切刀刃，剪切刀刃由两个内外固定刀刃及两个内外 活动刀刃组成，像两把剪刀， 一把由外壁向内壁剪切，另一把由内壁向外壁剪切。活动刀刃 口与固定刀刃口发生错位沿圆周方向运动(渐进运动)在两刃口相交地方的速度(或力)可 以分解为两个分量， 一是沿某一刃口的径向剪切，即产生纯剪切，另一个分量是沿刃口切线 方向上的滑切分量，这个滑切分量使切削刃口锋利平滑，因而可以获得较好的剪切表面质量。 同时也可使得剪切过程较为平稳。剪下的管子断面平整，内外管口没有飞边，没有尖角毛剌。 渐进剪切最适宜剪切冷轧、冷拔精管。与现有技术相比，本技术管料切割装置，采用偏心的内外活动刀刃与内外固定刀刃 相互运动，来切割管料，管料切割表面质量好，管口无縮口变形，也没有飞边以及毛刺，同 时，内外壁渐进剪切断管料的优越性是生产率很高(是车切下料的十倍以上)，设备结构简单， 是无屑加工，省原材料。切出的管子端面平滑整齐，无飞边、无尖角毛剌、无縮口、尺寸精 确。是大批量生产所采用的最经济、最理想的切断管料的工艺手段。附图说明图l是本技术的结构示意图。其中l、内固定刀刃，2、外固定刀刃，3、外活动刀刃，4、内活动刀刃，5、芯轴 图2是本技术外固定刀刃与外活动刀刃的位置关系图。其中活动刀刃的迴转中心为O ，内外固定刀刃的圆心为Oi，内外活动刀刃的圆心为02， 活动刀刃的圆心02绕迴转中心0的轨迹是R为1/2S的圆。图3是管料由外壁向内剪切及由内壁向外剪切的不同位置的剪切断面；其中图3-1、活动刀刃的圆心02迴转90°瞬时的剪切断面； 图3-2、活动刀刃的圆心02迴转180°瞬时的剪切断面； 图3-3、活动刀刃的圆心02迴转270°瞬时的剪切断面； 图3-4、活动刀刃的圆心02迴转360°瞬时的剪切断面； 图3-5、活动刀刃的圆心02迴转360°过程的剪切轨迹；图4是活动刀刃的运动轨迹示意其中当旋转角为0时A点将位移至A'图5是活动刀刃上任意一点E'的运动轨迹。图6:用手持式计算器LBC-1100运算剪切轨迹作出的轨迹图。具体实施方式如图1所示，剪切刀刃由固定刀刃及转动刀刃组成，设置在管料外壁的分别为外固定刀刃 和外活动刀刃，管料中间的芯轴分别为内固定刀刃和内活动刀刃。外活动刀刃与内固定刀刃 及内活动刀刃与外固定刀刃之啮合面即分别为剪切管料的二个刀刃面。(根据剪切管壁的不 同厚度选用不同的剪切间隙)。如图2所示，内外固定刀刃的圆心(X与活动刀刃的迴转中心0有个偏心1/2S，内外活动刀 刃的圆心02同样与迴转中心0有个偏心1/2 8 。当活动刀刃绕迴转中心至某一角度时，内外固 定刀刃的圆心0与活动刀刃的圆心02重合，此时管料可以顺利通过内外固定刀刃孔口和内外活 动刀刃孔口 (送料)。继续迴转则开始剪切。当活动刀刃以角速度w旋转时，外活动刀刃刃口为上刃口，内固定刀刃刃口为下刃口， 这时的内活动刀刃的刃口由外刃口通过管材传递剪切力起到上刃口作用，而外固定刀刃的刃 口起下刃口作用，这样活动刀刃偏心旋转一周管料就能被顺利地剪切下来。这原理也可用作 图法看出其剪切轨迹。(示图3)用普通剪切法剪切管料时，由于剪切力仅作用在一个方向(纯剪切)，在剪切面及其圆 周上产生单侧的不均匀的应力，在剪切面的单侧发生不均匀的塑性变形。这是产生许多剪切 缺陷的重要原因。现在采用剪刀片旋转错位的渐进运动可以使剪切力沿着圆周方向依次作用 在管料断面圆周的所有点上，剪切的运动方式可由一个偏心轴来完成，活动剪切刀片具有相 对管料轴心不断增大偏心度的圆周运动，直到管料被完全剪断为止。精密剪切装备的设计应该是建立在这样的理论基础上，即管料在多向受压的情况下，比 在单向受压时塑性变形的状态要好。所以内外刀刃的刃口圆应尽可能与管料的内外径相同， 在不影响管料通过的情况下间隙越小越好。运动轨迹的公式推导当转动刀刃圆心O'与固定刀刃圆心(X重合时，该圆与X轴线相交一点为A(示图4) 0i A = 0'A' = R设旋转角为0时A点将位移至A'，该点坐标为(X。， Y。)从图中得知 (X D = H - H COS 0 = H (1 - COS 0 ) 0'C = R COS 0X0 = 0' C - (X D = R COS 0 - H (1- COS 0) Y0 = A' B = (H + R) Sin 0或当转动刀刃以角速度"绕圆心0旋转时，A点的轨迹为 X0 = R C0S"t - H (卜COSo)t) Y0= ( H + R ) Sin on求相对于0'A'夹角a的任意一点E'的运动轨迹(示图5) E'G = R SinaA'G = R _ O'G = R - R C0Sa= R(l-COSa)A'I = A'G + G I = R(l-COSa) + E'G tg 0 = R(l- COS a )+Sin a tg0I J = A'I COS 0 = R COS 0(1- C0Sa+ Sinatg0)X = X0 - I J = R COS 0 - H(l- COS 0) - R COS 0(1- COSa+Sinatg0)= R COS 0(COSa- Sinatg0) - H(l- COS 0) E'I = E'G / COS 0 = R Sina / COS 0 A'J = A'I Sin 0 = R Sin 0(1- COSa + Sina tg0)Y = Y。 + (E'I - A'J) = (R+H) Sin 0 + R Sina / COS 0 - R Sin 0(1-COSa + Sinatg0)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管料切割装置，其特征在于：包括内固定刀刃、外固定刀刃、内活动刀刃以及外活动刀刃，所述的内固定刀刃和外固定刀刃同轴设置，所述的内固定刀刃固定在被切割管料的内部，所述的外固定刀刃固定在被切割管料的外部，所述的内活动刀刃为偏心刀刃，内活动刀刃的偏心距为被切割管料厚度的一半，内活动刀刃的回转中心到内固定刀刃的中心的距离为被切割管料厚度的一半，所述的外活动刀刃为偏心刀刃，外活动刀刃的偏心距为被切割管料厚度的一半，外活动刀刃的回转中心到内固定刀刃的中心的距离为被切割管料厚度的一半。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭贵良，
申请(专利权)人：郭贵良，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]