專利名稱:切斷金屬材料的成型條料的方法及其設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及切斷長條狀金屬材料(以下簡稱為條料)的方法及其設(shè)備，特別是涉及在高溫下切斷金屬材料的成型條料的方法及其設(shè)備的改進(jìn)。更進(jìn)一步，本發(fā)明涉及長條狀的金屬(例如鋼)條料在移動(dòng)中被切斷或分割的方法及其設(shè)備的改進(jìn)。
根據(jù)在此之前已知的方案，通常采用一種把條料的材料燃燒掉的設(shè)備來切斷長條狀的鋼條或其它金屬材料的條料。例如，可利用這種設(shè)備把加熱好的連續(xù)條料的金屬坯料切成短條或坯材哪樣的單獨(dú)部分，用燃燒的方法切斷材料的設(shè)備的缺點(diǎn)是材料損耗很大，而且，這種設(shè)備的價(jià)格很高，因?yàn)樗仨毰鋫湟粋€(gè)氣體源(一般為氧氣)。這種設(shè)備還可能污染切斷工位周圍的環(huán)境。
用夾鉗或剪床切斷移動(dòng)中的熱金屬坯料，也是已知技術(shù)。在用連鑄法生產(chǎn)條料的工廠里經(jīng)常采用這種切斷設(shè)備。這種設(shè)備存在一些嚴(yán)重的缺點(diǎn)，例如，切口不整齊，因?yàn)閵A鉗的刀片位于兩個(gè)平行的平面上，所以切口區(qū)域存在毛刺、飛邊或類似的缺陷。再說，夾鉗必須隨著移動(dòng)著的金屬條料向前行進(jìn)相當(dāng)大的一段距離，這就使得設(shè)備龐大復(fù)雜，并使設(shè)備的價(jià)格增高。還有一點(diǎn)，就是使用夾鉗的設(shè)備的維修費(fèi)用很高。
本發(fā)明的目的是提供一種新穎的和改進(jìn)了的切斷移動(dòng)著的金屬條料的方法，在這種方法中，切口是整齊的，也就是說，沒有毛刺和類似的缺陷。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在條料處在高溫或非常高的溫度下，保證可靠地并且高質(zhì)量地切斷條料的方法。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種能恰當(dāng)?shù)厍袛嗾诳焖倩蚵偾斑M(jìn)的金屬坯料的方法，而不論坯料的外形是否精確。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的，是提供一種新的和改進(jìn)了的實(shí)施上述方法的設(shè)備，并且使這種設(shè)備的構(gòu)造和安裝只占用很小的空間，并能可靠而整齊地切斷各種長條狀的金屬工件而不論工件的外形和/或溫度如何。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的目的是提供一種設(shè)備，這種設(shè)備具有新穎的和改進(jìn)了的、切斷移動(dòng)著的金屬條料的裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種設(shè)備，這種設(shè)備具有新穎的和改進(jìn)了的切斷裝置，這種裝置能保證切斷工具隨著條料一起移動(dòng)，在某個(gè)選定的平面上切斷條料。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的目的，是提供一種簡單、緊湊和低價(jià)的，能應(yīng)用于多根條料加工的設(shè)備，這種設(shè)備中所有需要保養(yǎng)、檢查和/或修理的零件都是易于接近的，并且，這種設(shè)備能安裝在現(xiàn)有的連續(xù)鑄造成型的金屬條料或棒材的工廠里。
本發(fā)明的特點(diǎn)之一在于提供一種方法，這種方法用配備在坯料行進(jìn)通路的兩側(cè)的第一和第二刀片來切斷金屬條料毛坯，特別是加熱好的沿著予定通路送進(jìn)的成型鋼坯。該方法包括下列步驟使刀片和條料一起送進(jìn)的步驟;使其中的一把刀片橫過坯料的行進(jìn)通路并切入移動(dòng)著的條料中去的步驟，這樣，這把刀片就在予定的平面內(nèi)局部地切斷條料;然后，就是在予定的平面內(nèi)使另一把刀片切入條料的步驟，這樣，這另一把刀片至少在予定的平面上實(shí)質(zhì)上完成了條料的切斷，坯料的行進(jìn)通路是或大體上是水平的，而刀片是從上方或下方切入條料中。送進(jìn)步驟中包括把刀片裝到刀架上，以及把刀架和條料聯(lián)接起來。移動(dòng)刀片的步驟是用液壓推進(jìn)器或氣動(dòng)推進(jìn)器移動(dòng)刀片。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)在于提供一種切斷金屬條料毛坯，特別是加熱好的成型鋼坯料的設(shè)備。該設(shè)備具有沿著一條予定的通路移動(dòng)條料的裝置;安置在通路的相對(duì)兩側(cè)的第一和第二刀片;使刀片隨著前進(jìn)的條料一起移動(dòng)的裝置，而刀片位于橫過通路的一個(gè)公共平面上;以及依次使刀片切入條料中的裝置，其中一把刀片先在公共平面上部分地切斷條料，而另一把刀片則在公共平面上至少實(shí)質(zhì)上完成條料的切斷。
條料的通路是，或者大體上是水平的，第一和第二刀片，在它們切入條料里去之前，分別位于通路的上方和下方。
移動(dòng)裝置中有一個(gè)用于第一和第二刀片的刀架，以及通過刀架驅(qū)動(dòng)刀片的推動(dòng)裝置。實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的裝置中具有一個(gè)在用第一和第二刀片完成切斷操作所必需的時(shí)間間隔內(nèi)，能把刀架與條料聯(lián)結(jié)起來，又能使它們分開的裝置。此種設(shè)備還可以具有把刀架絞接到推動(dòng)裝置上去的裝置。
刀片中至少一把，例如第一刀片，具備基本上是凹形的切削刃，是該切削刃或者可以是鈍的。還有，這種刀片有一個(gè)楔形部分，該楔形部分靠近切削刃，并且向著切削刃逐漸變薄。
刀片中至少有一把具有基本上是園形的外形?；蛘叩镀兄辽儆幸话丫哂卸噙呅蔚耐庑危貏e是正方形或長方形的外形。
另外，刀片中至少有一把上設(shè)有一個(gè)孔，而用于推動(dòng)這種刀片的裝置上有一個(gè)刀架和把這一把刀片緊固在刀架上的零件。此緊固零件能插到刀片的孔內(nèi)。
作為本發(fā)明的特色的一些新穎的特點(diǎn)將特別在所附的權(quán)利要求
中陳述。但是，經(jīng)過改進(jìn)的設(shè)備本身，無論是它的結(jié)構(gòu)和它的操作方式，以及它的一些其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，在參照附圖仔細(xì)閱讀下面的專門實(shí)施例的詳細(xì)說明之后，便能很好地理解。
附圖的簡短說明圖1是具體表示本發(fā)明的設(shè)備的正視圖;
圖2是側(cè)視圖，在垂直截面中表示了一些零件;
圖3是在圖1和圖2的設(shè)備中一把刀片的放大正視圖;
圖4是圖3中Ⅳ-Ⅳ箭頭所指方向的截面圖;
圖5是圖3中箭頭Ⅴ所指方向的刀片的底視圖;
最佳實(shí)施例的說明如圖1和2所示的設(shè)備，有一個(gè)把長條形的成型鋼坯條料1沿水平通路按箭頭2的方向送進(jìn)的裝置。該送進(jìn)裝置有若干個(gè)被驅(qū)動(dòng)的傳送輥3，其中兩個(gè)在圖2中用點(diǎn)劃線表示。條料1可由連續(xù)鑄造制得，它必須在有規(guī)律的或無規(guī)律的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行分切，切成鋼塊、鋼坯或類似形狀的一個(gè)接一個(gè)的坯料。假定條料1在穿過本發(fā)明的設(shè)備時(shí)是熱的或非常的熱。
經(jīng)過改進(jìn)的設(shè)備的切斷裝置4有兩把刀片6和7，當(dāng)設(shè)備不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它們分別處于條料1通路的上方和下方。刀片6和7裝在類似環(huán)形體或U形體的共同的刀架5上，并且用一根樞軸10把刀架5鉸接到一個(gè)雙作用液壓推進(jìn)器或氣動(dòng)推進(jìn)器上。刀片6和7很容易從刀架5的相應(yīng)部分上拆下來。為此，借助于合適的罩蓋8和楔狀的或其它合適的固定件9把刀片夾在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。切斷裝置4(包括刀架5，推進(jìn)器11以及刀片6和7)的特點(diǎn)是，刀片位于一個(gè)公共的垂直平面上，該平面與按箭頭方向移動(dòng)的條料1的通路垂直。不過，也可以用這樣的方式布置刀片6和7，即它們的公共平面傾斜于垂直平面。刀片6和7布置在一個(gè)公共平面內(nèi)，這與傳統(tǒng)的夾鉗或剪床的結(jié)構(gòu)大不相同，傳統(tǒng)的布置方式是刀片位于兩個(gè)平行平面上。把刀片裝在兩個(gè)平行平面上，必定會(huì)產(chǎn)生毛刺、飛邊或其它缺陷。
切斷裝置4的推進(jìn)器11具有一個(gè)或多個(gè)汽缸活塞裝置，能使裝有刀片6和7的刀架相對(duì)于機(jī)架25上下移動(dòng)。
該設(shè)備還有許多與冷卻介質(zhì)源(例如壓縮空氣源)連接的噴嘴12，并且能引導(dǎo)冷卻介質(zhì)的噴射流對(duì)準(zhǔn)刀片6和7的切削刃切進(jìn)條料1的材料中去時(shí)的位置。
該設(shè)備還有一個(gè)能使刀片6和7(更確切點(diǎn)說，是刀架5)和正在送進(jìn)的條料1聯(lián)結(jié)一段時(shí)間的裝置，這一段時(shí)間是保證刀片6和7在予先決定的平面上完成條料切斷所需要的。該聯(lián)結(jié)裝置有一個(gè)在送進(jìn)的條料1下面的砧子15，一個(gè)位于條料1的通路上方的，與砧子15相對(duì)的導(dǎo)向板14，和一個(gè)流體驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)器13(例如，用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)器)，這個(gè)推進(jìn)器能使導(dǎo)向板14上下移動(dòng)，從而能把移動(dòng)著的條料1夾緊在砧子15的上面和導(dǎo)向板14的下面之間。導(dǎo)向板14能相對(duì)于條料1的通路移動(dòng)的方向用雙箭頭表示之。
假如操作者或者一臺(tái)自動(dòng)控制裝置(圖中未示出)要在離條料1前端一段選定的距離上把條料切斷，就開動(dòng)推進(jìn)器13，把導(dǎo)向板14向下壓，于是條料就被夾住在導(dǎo)向板和砧子15之間，亦即，裝有切斷裝置4的機(jī)架25不得不按箭頭2的方向向前移動(dòng)。然后，推進(jìn)器11推動(dòng)裝有刀片6和7的刀架5下降，于是刀片6從上方切入條料1中，并產(chǎn)生一個(gè)切口，該切口擴(kuò)展到圖1中所示的深度16。下一步，推進(jìn)器11把裝有刀片6和7的刀架5提升，于是刀片6從切口中拔出，同時(shí)刀片7從下方切入移動(dòng)著的條料1內(nèi)，其深度如圖1中的標(biāo)號(hào)17所示。這樣，就在刀片6和7的公共平面內(nèi)完成了條料1的切斷、可作反向動(dòng)作的推進(jìn)器11可以按這樣一種方式操作，即在刀片6從上方切入條料1之前，刀片7先從下方切入條料1，也可以反過來進(jìn)行。剛切斷的條料1的前面部分用條料1的剩余部分推向前進(jìn)，或者用某種圖中未特別表示出來的方式，把剛切下來的條料1從設(shè)備的側(cè)面或從設(shè)備的前方移走。然后，推進(jìn)器13動(dòng)作，把導(dǎo)向板14從砧座15上移開，于是機(jī)架25停止沿著箭頭2方向與移動(dòng)著的條料1一起移動(dòng)。機(jī)架25向前移動(dòng)的行程在圖2中用標(biāo)號(hào)H表示之。標(biāo)號(hào)18表示一個(gè)能用來把機(jī)架25推動(dòng)或者說退回到圖2中所示的起始位置的氣動(dòng)彈簧。隨后，設(shè)備就準(zhǔn)備進(jìn)行第2次橫向切斷正在移動(dòng)的條料1。氣動(dòng)彈簧或彈簧18可以用有回彈力的機(jī)械零件、緩沖器或任何能把機(jī)架25退回或推動(dòng)回到原始位置上去的適當(dāng)?shù)牟考泶妗?br>假如條料1由連續(xù)鑄鋼制成，一般其溫度在700～1150℃之間，此溫度取決于鑄鋼的品種和切斷裝置4與鑄造工位的位置關(guān)系。例如，條料1有180平方毫米的橫截面，該經(jīng)改進(jìn)的設(shè)備能在4.5秒或更短的時(shí)間間隔內(nèi)迅速地從橫向切斷具有這樣大的橫截面的移動(dòng)著的條料1。這就保證機(jī)架25的向前行程H非常的短。換言之，該改進(jìn)了的設(shè)備在鑄造車間中所需要的空間很小。
砧子15的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在切斷操作過程中它與傳送輥3配合工作，對(duì)正在移動(dòng)的條料1進(jìn)行正確的導(dǎo)向。
可以把導(dǎo)向板14和/或砧子15加固，以保證這兩個(gè)零件無論機(jī)架25在向前還是向后移動(dòng)時(shí)，都能適當(dāng)?shù)貐f(xié)助輥?zhàn)?，使條料1沿它予定的通路前進(jìn)。圖2中示出一個(gè)加強(qiáng)導(dǎo)向板14的橫臂或橫桿19。當(dāng)聯(lián)接裝置13～15起作用時(shí)，導(dǎo)向板14象一個(gè)壓緊裝置一樣，對(duì)條料起作用。即把條料1向下壓到傳送輥3的頂部。
圖3、4和5表示某種目前能在本發(fā)明的設(shè)備中使用的刀片(例如刀片6)的最佳形狀。如圖所示，刀片6有一個(gè)凹形的，如圖4中在21部位所表示的那樣的，鈍的或加工成鈍邊的切削刃20。在箭頭2方向(如圖3所示，從左到右)的切削刃20的長度大于條料1在水平通路上的寬度S。還有，如圖4所示，刀片6有一個(gè)楔形部分，該楔形部分的高度為22，并且向著切削刃20的鈍的或加工成鈍邊的最下面的部分21逐漸變薄。當(dāng)設(shè)備實(shí)際使用時(shí)，楔形部分的高度和寬度不一定要超過寬度S和刀片6切入條料1的材料中的高度。這樣能使刀片的剛度更大些，使用壽命也更長些，因?yàn)榈镀钠溆嗖糠挚梢灾圃斓酶鼒?jiān)固了。另外，這樣也有助于降低刀片的造價(jià)，因?yàn)榈镀现挥休^少的部分必須在切除材料或其它機(jī)器上進(jìn)行處理或成形，以使刀片獲得楔形部分。
刀片6的上部有一個(gè)或幾個(gè)孔23，這種孔可以是園孔或其它形狀的小孔，銷子123能插入孔內(nèi)，用來把刀片6連接到它的刀架5上，但又可以拆開。
刀片6的外形可以是園形的或大體上園形的(如圖3中實(shí)線所示)或者是多邊形的(特別是正方形或長方形的)，〔如圖3中點(diǎn)劃線所示〕。刀片6外形的選擇，取決于刀片的原材料，并且應(yīng)從能保證以最低的成本生產(chǎn)出刀片這樣一種觀點(diǎn)來決定其外形。假如原材料是軋制的或以一種類似的工藝方法制得的金屬園棒，刀片6應(yīng)具有如圖3中實(shí)線所表示的外形。假如刀片6的原材料的外形是多邊形，則用這種毛坯制成的刀片的外形就應(yīng)是多邊形的，例如，是正方形或長方形的。
采用具有凹形切削刃20的刀片，具有若干優(yōu)點(diǎn)。首先，在移動(dòng)著的條料上，切口是逐漸地、緩和地形成的。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)很容易理解，因?yàn)榘夹蔚那邢魅惺侵饾u地切入條料內(nèi)去的，相反，采用具有直切削刃的刀片，當(dāng)大部分或全部切削刃在一瞬間切入工件內(nèi)去時(shí)，將使設(shè)備產(chǎn)生很大的附加應(yīng)力，并且有形成不規(guī)則切口的可能性。
圖示的刀片6的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是凹形的切削刃20與向著切削刃20逐漸變薄的楔形部分相結(jié)合，這可減少在移動(dòng)著的條料1的橫向表面上形成毛刺或飛邊的可能性。刀片6可以這樣設(shè)計(jì)，即楔狀部分不僅從切削刃20逐漸向孔23傾斜，而且也向外，向著刀片6的其它周邊部分傾斜，因此，刀片最薄的部分靠近切削刃20，而刀片的厚度在圍繞刀片的周邊的所有方向上都增加。
刀片可用一種熱加工用鋼制成，外面再包一層合適的耐磨材料，以延長刀片的使用壽命。但是，如果用硬質(zhì)合金或硬質(zhì)合金與熱加工用鋼結(jié)合制成的刀片，也能取得相同的效果。
圖3～5中刀片6所適用的一切，同樣也適用于，或者能夠應(yīng)用于另一把刀片7。
這種經(jīng)改進(jìn)的設(shè)備的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是，它不僅占用的場地小，而且它的刀片在切斷條料1后，不會(huì)在切斷平面上形成毛刺之類的東西。這種設(shè)備特別適用于若干根熱金屬條料同時(shí)出料的工廠。
這種經(jīng)過改進(jìn)的設(shè)備的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是，它由少數(shù)幾件較簡單的零件組成，因此不容易發(fā)生故障，如果必須修理的話，也能在很短的時(shí)間內(nèi)，由只需要對(duì)這種修理工作經(jīng)過短期訓(xùn)練，或者甚至不經(jīng)過訓(xùn)練的人員進(jìn)行修理。
不必再進(jìn)一步闡述，上文已經(jīng)徹底揭示了本發(fā)明的要點(diǎn)，所以其它人可以應(yīng)用現(xiàn)有的知識(shí)容易地把它改寫成各種不同的申請(qǐng)文件而不會(huì)失去這樣一些特征，而從現(xiàn)有技術(shù)的角度看來，無論是從一般的角度還是從專門的角度，這些特征完整地構(gòu)成了我對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的貢獻(xiàn)，因此，這種改寫應(yīng)該而且必須被理解為與所附的權(quán)利要求
的條文中的含義相同，并且包含在所附的權(quán)利要求
的條文中。
權(quán)利要求
1.一種在坯料通路相對(duì)的兩側(cè)安置有第一和第二刀片，用來切斷沿著一條予定的通路前進(jìn)的金屬條料毛坯，特別是加熱好的成型鋼坯的方法，其特征是具有下列步驟①使刀片隨著條料一起送進(jìn)的步驟；②一把刀片橫過通路移動(dòng)并切入移動(dòng)著的條料中，使這把刀片在予定的平面內(nèi)部分地切斷條料；③在所說的平面內(nèi)使另一把刀片切入條料中，因此這另一把刀片至少實(shí)質(zhì)上在所說平面上完成條料的切斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征是所說的通路實(shí)質(zhì)上是水平的，并且一把刀片從條料的上方切入條料。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征是所說的通路實(shí)質(zhì)上是水平的，并且一把刀片從條料的下方切入條料。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征是所說的送進(jìn)步驟包括把刀片裝到刀架上，以及使刀架和條料連接起來。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征是在移動(dòng)刀片的步驟中，是用流體驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)器來移動(dòng)刀片的。
6.一種切斷金屬條料毛坯，特別是加熱好的成型鋼坯的設(shè)備，其特征是具有下述裝置①使條料沿著一條予定的通路移動(dòng)的裝置;②布置在所說通路的相對(duì)兩側(cè)的第一和第二刀片;③使刀片隨著正在前進(jìn)的條料一起移動(dòng)的裝置，并且刀片位于橫截所說通路的一個(gè)公共平面上;④逐一地使所說刀片切入條料中去的裝置，其中一把刀片在所說平面內(nèi)部分地切斷條料，而所說的另一把刀片則在所說平面內(nèi)至少實(shí)質(zhì)上完成條料的切斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的設(shè)備，其特征是所說的通路大體上是水平的，所說的第一和第二刀片，在它們切入條料之前，分別位于所說通路的上方和下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6的設(shè)備，其特征是移動(dòng)裝置有一個(gè)用于安裝所說刀片的刀架，以及通過刀架使刀片移動(dòng)的推動(dòng)裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8的設(shè)備，其特征是所說的使刀片隨前進(jìn)的條料一起移動(dòng)的裝置有使所說刀架與條料相聯(lián)結(jié)，而且又可以使它們分開的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8的設(shè)備，其特征是具有把所說刀架鉸接到所說推動(dòng)裝置上去的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求
6的設(shè)備，其特征是至少所說第一刀片具有實(shí)質(zhì)上是凹形的切削刃。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11的設(shè)備，其特征是所說的切削刃是鈍的。
13.根據(jù)權(quán)利要求
11的設(shè)備，其特征是所說的第一刀片具有靠近所說的切削刃，并且向著切削刃逐漸變薄的楔形部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求
6的設(shè)備，其特征是至少所說第一刀片具有實(shí)質(zhì)上為園形的外形。
15.根據(jù)權(quán)利要求
6的設(shè)備，其特征是至少所說第一刀片具有多邊形的外形，特別是正方形或長方形的外形。
16.根據(jù)權(quán)利要求
6的設(shè)備，其特征是至少所說第一刀片上有一個(gè)孔，而所說的移動(dòng)裝置有一個(gè)刀架和把第一刀片緊固到所說的刀架上的零件，所說的緊固零件插到所說的孔中。
專利摘要
移動(dòng)的熱條料鋼坯在所要求的時(shí)間間隔內(nèi)用兩把刀片切斷。這兩把刀片位于一個(gè)公共平面上，而且裝在一個(gè)公共的刀架上，通過一個(gè)雙作用的液壓或氣動(dòng)的缸和活塞的裝置，可使刀架在推進(jìn)著的條料的橫斷方向移動(dòng)。在切斷操作開始之前，把裝有刀片的刀架與條料聯(lián)結(jié)，然后使刀片中的一把切入條料，并且這把刀片在切透之前回程，而在同樣平面內(nèi)工作的另一把刀片，在前一把刀片回程的同時(shí)進(jìn)行切透。因此切斷的坯料沒有毛刺、飛邊或類似的缺陷。
文檔編號(hào)B23D23/00GK86106963SQ86106963
公開日1987年6月10日 申請(qǐng)日期1986年9月24日
發(fā)明者卡爾·里梅爾 申請(qǐng)人:梅卡彼克公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan