Дискові ножиці

Дискові НОЖИЦІ, ЩО МІСТЯТЬ станину, верхній і нижній дискові ножі, електропривід обертання Винахід відноситься до обробки металів тисненням і може бути використаний для виготовлення з листового металу кругових і кільцевих виробів ВІДОМІ ДИСКОВІ НОЖИЦІ ПО авт свід СРСР №1400803 А1, кл В 23 D 19/04, бюл №21 від 07 06 88, до складу якого входять станина, дискові ножі, привод обертання заготовки і прижим Недоліком відомого пристрою є фіксація заготовки за допомогою гвинтового притиску з ручним приводом, завдяки чому листова заготовка під час різання утримується силою тертя, що залежить від зусилля притиску і коефіцієнта тертя Так як коефіцієнт тертя залежить від стану поверхні листової заготовки, наявності мастильних речовин та інших факторів, а зусилля притискання від суб'єктивних факторів, то має місце зміщення заготовки в процесі різання під дією зусилля в радіальному напрямку, що створюється дисковими ножами при криволінійному різанні В результаті зміщення листової заготовки, точки початку і кінця вирізки не співпадають, тобто криволінійний профіль не співпадає з заданим, що призводить до вибракування виробів або додаткової їх обробки Найбільш близьким по технічній суті є «Дискові ножиці» по авт свід СРСР №1349899 А1, кл В 23 D 19/04, бюлл №41 від 07 11 87, прототип Спільними істотними ознаками із запропонованим винаходом є станина, верхній та нижній дискові ножі (ріжучі диски), електропривод обертання дискових ножів, привод переміщення верхнього дискового ножа, каретка з нижнім поворотним диском, направляючі для переміщення каретки, електропривод переміщення каретки Недолік прототипу полягає в тому, що листова заготовка під час різання утримується від зміщення відносно центру и обертання силою тертя між верхнім и нижнім поворотними дисками, що стискуються вузлом притискання з важільноексцентриковим механізмом Так як сила тертя залежить від зусилля притискання, стану поверхні заготовки, и різнотовщинності, наявності мастила та інших причин, тобто є величиною не постійною, через це можливе зміщення заготовки під час різання під дією зусилля з боку дискових ножів, що віджимають її в радіальному напрямку і, як наслідок, викривлення форми виробу та зниження якості Через криволінійність лінії різання нижній ніж після врізки віджимає обрізану частину заготовки в радіальному напрямку, роблячи пластичну деформацію (зминання) и торця Це зусилля Рр можна визначити по формулі а в=40кг/мм - тимчасовий опір (напруга зминання) для вуглецевих та низьколегованих марок (О (О о (О 60766 сталі, F - площа контаїсгу торця заготовки с нижнім дисковим ножом після повного врізання, котра, як показано на фіг 3 (див додаток) є сумою площ Fi та F2 Площа Fi рівна половині площі кругового кільця, тобто Р р • cos у - k • Р р • sin у - Р п • sin у - k • Р п • cos у = 0 звідси siny+kcosy гр - гп R21=11,2MM2 , де J 2 360 R = 6 0 M M - радіус верхнього дискового ножа, t=2MM -товщина заготовки, R-S 9 а = 2arcc cos — = 10,5° R S ) = 33,2° R =0,5471, У відомих дискових ножицях, до складу яких входять станина, верхній і нижній дискові ножі, електропривод обертання дискових ножів, привод переміщення верхнього дискового ножа, каретку з нижнім поворотним диском, направляючі та електропривод для переміщення каретки передбачені наступні ВІДМІННОСТІ введено вузол фіксації листової заготовки, що складається з матриці, яка встановлена в центрі поворотного диска, пуансона, закріпленого з можливістю обертання в штоці пневмоциліндра, який встановлений на верхній частині каретки СПІВВІСНО с віссю обертання поворотного диску, причому матриця і пуансон виконані у форму зрізаного конусу Вузол фіксації формує в центрі заготовки виступ (путівку), на котрій під час різання діють активні сили сила притискання Рп , що створюється пневмоциліндром, і радіальна сила Рр , що створюється дисковими ножами при криволінійному різанні Прикладання активних сил та їх складових показано на фіг 4 (див додаток) Умови рівноваги сил РР або Pk-OL-!lk р 2 2 Pn-Pn'k-P2-P2k = Pn Pn , де Р -тангенціальна складова сили Р Рр • k і Рп' • k - сили тертя на боковій поверхні конічного виступу від дії нормальних складових Рр І Рп Рр І Рп , СИЛ Рр І Рп , р' п -тангенціальна складова сили Рп, k - коефіцієнт тертя Визначивши тангенціальні та нормальні складові активних сил з врахуванням кута нахилу конічного виступу (путівки), отримаємо tgcp Ф - кут тертя (к = tgcp) Для к=0,2ср=11°20' к=0,05 ср=3° Отже сила притискання заготовки дорівнює 1504 R = 6 0 M M - радіус нижнього дискового ножа + 1-tgy y=60° - кут нахилу виступу до площини загото t ДЄ t t tgy , де S = 0 , 5 M M - глибина заходу (перекриття) ножів Площа F2 дорівнює половині різниці площ кругових сегментів abc і dbf 1 R' ярі „І -sinp2 =26,4мм' - ї - і - sin pi ' 2 180 2 2 180 = 2arcoos R ~ 1-k Де вки, 1 k + tgy г. cos у-sin у g ( y + Ф ) t g ( 6 0 ° + i = 508кг i o 2 0 ' для 6 для ) к=0,2 і 1504 п2 = tgCY + Ф) tg(60°+3°) 7 6 К Г к=0,05 Таким чином завдяки конічному виступу заготовка фіксується реакціями активних сил та силами тертя на ньому, причому сили тертя складають незначну частину сил фіксації Завдяки цьому зменшується вплив сил тертя на стабілізацію положення заготовки і значно знижена мінімально необхідна сила притискання (Р п ) та діапазон и зміни при однакових умовах Р п =508 766кг замість Р п =3760 15040 кг в прототипі, що дозволить уникати зміщення заготовки під час різання та підвищити якість виробів Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому показано Фіг 1 Дискові НОЖИЦІ Загальний вигляд Фіг 2 Вузол фіксації заготовки Дискові НОЖИЦІ МІСТЯТЬ станину 1, на котрій встановлені дискові ножі 2 і 3, електропривод 4 їх обертання, привод 5 переміщення верхнього дискового ножа 2, каретка 6 з нижнім поворотним диском 7, на якому встановлюють заготовку 8, направляючі 9 переміщення каретки, електропривод 10 переміщення каретки На каретці 6 встановлено вузол фіксації заготовки, що складається з матриці 11, розміщеній в центрі поворотного диску 7, пуансону 12, закріпленого з можливістю обертання в штоці 13 пневмоциліндра 14, встановленого в верхній частині каретки СПІВВІСНО З ВІССЮ обертання поворотного диску 7 Матриця 11 і пуансон 12 виконані в формі зрізаного конуса, що забезпечує формування виступу такої ж форми в центрі заготовки Пристрій працює наступним чином У вихідному положенні верхній дисковий ніж 2 піднятий Листову заготовку 8 встановлюють на поворотному диску 7, включають пневмоциліндр 14, шток 13 якого переміщується вниз і за допомогою пуансона 12 та матриці 11 формується виступ висотою 2 Змм на заготовці П о т о м у переміщують каретку 6 по направляючим 9 за допомогою електропривода 10 і встановлюють її по покажчику (на кресленні не показаний) на вирізання круга потрібного діаметру Включают електропривод 4 обертання дискових ножів 2 і 3 та опускают верхній ніж 2 за допомогою приводу 5 Після вирізання круга піднімають верхній ніж 2 приводом 5 і відключають електропривод 4 обертання ножів При необхідно сті вирізання кільця встановлюють каретку 6 на його внутрішній діаметр використовуючи покажчик, включають електропривод 4 обертання дискових ножів, а по тому опускают верхній дисковий ніж 2 приводом 5 Таким чином застосування вузла фіксації листові заготовки у вигляді пневмоциліндра, пуансона 60766 і матриці, що формує виступ в центрі її обертання практично виключає вплив сил тертя на стабілізацію положення заготовки і значно зменшує силу притискання, що запобігає її зміщенню під час вирізання, викривленню форми і підвищує якість виробів Фсг / 6 г 60766 Фіг З Комп'ютерна верстка Т Чепелєва Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119