Ножницы для резки листового материала

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для резки металла. Сущность изобретения: ножницы для резки листового материала содержат станину 1 со столом 2, на котором закреплен неподвижный нож 3, ползун 4 с верхним ножом 5, привод 6 перемещения ползуна и устройство 17 изменения угла наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему, выполненное в виде сменной кассеты Z-образного сечения 18, установленной на ползуне 4. Опорные поверхности кассеты 18, контактирующие с ползуном 4 и ножом 5, выполнены под углом между собой, определяющим угол наклона верхнего ножа 5 относительно нижнего ножа 3. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для резки металла, и может быть использовано для резки листового проката.

Известны ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нижний нож, ползун с верхним ножом и привод перемещения ползуна с верхним ножом, выполненный в виде кривошипно-шатунного механизма [1] Ножницы не содержат механизма изменения угла наклона верхнего ножа по отношению к нижнему в зависимости от толщины разрезаемого листового материала. При разрезании листового материала происходит изгиб отрезанной части с выпуклостью навстречу наклонному ножу. Листовой материал с изгибом в зоне реза подлежит правке.

Известны ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нижний нож, ползун с верхним ножом и привод перемещения верхнего ползуна с верхним ножом [2] Ножницы не содержат механизма изменения угла наклона верхнего ножа по отношению к нижнему. При разрезании листового материала также происходит изгиб отрезаемой части.

Для исправления дефекта в виде изгиба ножницы снабжены расположенным со стороны отрезанной части листа и закрепленным на станине корпусом с вертикальными направляющими и подвижно расположенным в указанных направляющих столом с приводом, установленным с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси подачи материала, при этом поверхность стола со стороны отрезаемой части листа при верхнем положении ножевой балки расположена на одном уровне с режущей кромкой нижнего ножа. Поверхность стола выполнена вогнутой с кривизной, определяемой соотношением кривизна вогнутости; στ предел текучести разрезаемого материала; E модуль упругости разрезаемого материала; h толщина разрезаемого материала.

Отрезаемая часть листа после изгиба верхним ножом упирается в поверхность стола и подвергается правке.

Недостатком указанного изобретения является то, что при разных толщинах и механических свойствах разрезаемого материала требуется своя профилировка поверхности стола, т.е. стол должен быть сменным. А так как стол находится под ползуном, замена его весьма трудоемка. Кроме того, наличие стола непосредственно под ползуном затрудняет удаление обрезков листа во время работы.

Известны наиболее близкие к предложенным ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нож, установленный с возможностью перемещения ползун, несущий верхний нож, привод перемещения ползуна и устройство изменения угла наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа.

Устройство для изменения угла наклона подвижного ножа включает индикатор, который через кулак и гибкую ленту управляет вертикальным перемещением регулирующих клапанов в противоположных направлениях. Последние управляют домкратами, воздействующими на концы ножа [3] Устройство для регулирования угла наклона подвижного ножа известных ножниц сложно по конструкции и имеет низкую надежность, так как наличие регулирующих клапанов предполагает их позиционирование в разных положениях при изменении угла наклона подвижного ножа. Наличие в схеме таких регулирующих клапанов предъявляет повышенное требование к фильтрации рабочей жидкости. При работе по данной схеме в результате подтекания рабочей жидкости возможно самопроизвольное изменение угла наклона ножа.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей ножниц и повышение качества листа по планшетности, уменьшение затрат на исправление дефектов по планшетности, а также в соответствии с изложенным увеличение производства на линиях отделки листа.

Эта цель достигается тем, что ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нижний нож, установленный с возможностью перемещения ползун, несущий верхний нож, привод перемещения ползуна снабжен устройством для изменения угла наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа, выполненным в виде сменной кассеты Z-образного сечения, установленной на ползуне, при этом опорные поверхности кассеты, предназначенные для взаимодействия с ползуном и верхним ножом, выполнены под углом между собой, определяющим угол наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа.

На фиг. 1 дан общий вид ножниц для резки листового материала, вид спереди, на фиг.2 разрез А-А.

Ножницы для резки листового материала содержат станину 1 со столом 2, на котором закреплен неподвижный нижний нож 3, установленный с возможностью перемещения ползун 4, несущий верхний нож 5, привод 6 перемещения ползуна 4, выполненный в виде кривошипно-шатунного механизма 7, включающего электродвигатель 8, редуктор 9, пару зубчатых колес 10, 11, коленчатый вал 12, шатуны 13, 14 и шарниры 15, 16 подвески ползуна 4.

Ножницы снабжены устройством 17 для изменения угла a наклона верхнего ножа 5 относительно нижнего ножа 3, выполненным в виде сменной кассеты 18 Z-образного сечения, установленной на ползуне 4.

В кассете 18 выполнен паз 19 для крепления верхнего ножа 5. Сменная кассета 18 закреплена на ползуне 4 с помощью болтов 20, а верхний нож 5 закреплен на кассете 18 с помощью болтов 21. При этом опорная поверхность 22, контактирующая с ползуном 4, и поверхность 23, контактирующая с ножом 5, выполнены под углом b между собой, определяющим угол a наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему ножу 3.

При этом
где угол между опорными поверхностями 22 и 23 нижнего 3 и верхнего 5 ножей.

В случае параллельности опорных поверхностей 22, 23 между собой
.

Сменная кассета 18 закреплена в пазу 24 на ползуне 4, при этом кассета 18 своей опорной поверхностью 22 контактирует с дном 25 паза 24, а между открылком 26 кассеты 18 и ползуном устанавливают зазор d.

Ножницы работают следующим образом.

Лист задается между неподвижным нижним ножом 3 и подвижным верхним ножом 5. При включении электродвигателя 8 вращается коленчатый вал 12 кривошипно-шатунного механизма 7 и перемещает ползун 4 в станине 1 ножниц.

При этом рез листа происходит между верхним 5 и нижним 3 ножами. Так как верхний нож 5 установлен под углом a по отношению к нижнему ножу 3, происходит изгиб отрезаемой части листа в результате тангенциальных напряжений в листе от воздействия ножа.

Для уменьшения прогиба листа от воздействия тангенциальных напряжений в зоне резания на ползун 4 устанавливают сменную кассету 18, у которой опорные поверхности 22, 23, контактирующие с ножом 5 и дном 25 паза 24 ползуна 4, выполнены под углом b, определяющим угол a наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему ножу 3.

При этом угол a определяют из соотношения
,
где α_i угол между верхним и нижним ножами,
h_i толщина разрезаемого листа,
h_max максимальная толщина разрезаемого листа,
α_max угол между верхним и нижним ножами при разрезании листа с максимальной толщиной.

Для ножниц изготавливают набор сменных кассет с различными углами β между опорными поверхностями 22, 23.

При резании усилие от верхнего ножа 5 передается на опорную поверхность 23 кассеты 18, а затем на дно 25 паза 24 ползуна 4. Распорное усилие, возникающее при резании, передается на боковую поверхность паза 24 кассеты 18, а затем через открылок 26 кассеты при деформации и выборе зазора d на ползун 4.

Угол b между опорными поверхностями 22, 23 сменной кассеты 18 устанавливается из условия выбора необходимого угла a наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему 3, при котором для определенного диапазона толщин разрезаемого материала изгиб отрезаемой части листа незначителен и укладывается в допуски по планшетности, предъявляемые стандартами и заказчиком к листам в карточках.

Были проведены исследования по определению оптимального угла наклона верхнего ножа 5 по отношению к нижнему 3 гильотинных ножниц усилием 600 т линии резки толстолистового стана 2800 АО "Северсталь".

Результаты исследований сведены в таблицу.

Результаты исследований показывают, что для толщин разрезаемого листа в диапазонах 8.19 и 19.25 мм предпочтительно использовать угол a наклона верхнего ножа по отношению к нижнему в диапазоне, близком к углу 1^o55'. В этом случае прогиб разрезаемого листа соответствует повышенным требованиям заказчика (6 мм и менее/1 пог. м.). Листы толщиной 25.32 и 32.50 мм на ножницах не обрабатывались из-за недостаточного усилия резания. Для толщин разрезаемого листа 25.32 предпочтительно использовать угол a близким к 2^o30'.

При этом прогиб листа не выходит за допускаемые пределы (12 мм/1 пог. м. ), оговоренные стандартом.

Для листов толщиной 32.50 мм предпочтительно использовать угол a близким к 5^o45'.

При работе для партии металла с определенной толщиной и мехсвойствами на ползун 4 ножниц устанавливают кассету, у которой угол b между опорными поверхностями 22, 23 соответствует необходимому углу a, при котором прогиб листа при резании не выходит за пределы допусков, оговариваемых заказом.

Формула изобретения

Ножницы для резки листового материала, содержащие станину со столом, на котором закреплен неподвижный нижний нож, установленный с возможностью перемещения ползун, несущий верхний нож, привод перемещения ползуна и устройство изменения угла наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа, отличающиеся тем, что устройство изменения угла наклона верхнего ножа выполнено в виде сменной кассеты Z-образного сечения, установленной на ползуне, при этом опорные поверхности кассеты, предназначенные для взаимодействия с ползуном и верхним ножом, выполнены под углом между собой, определяющим угол наклона верхнего ножа относительно нижнего ножа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3