防变形去毛边切割下料装置的研究

防变形去毛边切割下料装置的研究

徐爱姣,周旭安,朱臻乘,王宁

金华市亚虎工具有限公司 浙江省金华市 321000

摘要：本文主要介绍一种矩形管切割下料设备及使用方法，主要包括：立于地面上的支撑台架、安装在支撑台架上可前后、左右相对滑移的左工作台面和右工作台面，还包括设置在两个工作台面之间可升降的切割机，其特征在于，对称固定在两个工作台面上的两个工件夹持装置、分别可拆卸的固定在工件夹持装置上的输送装置、对应切割机下方可升降的切割面加工装置；用于切割下料使用时，下降的切割机的锯片形成一定的角度，也就是锯片切削的起始点改为矩形管平面和立面的交汇处，这样使得切削力不再是直接作用于矩形管平面上；用于切割面加工使用时，左工作台面和右工作台面向两侧打开，切割面加工装置上升至匹配矩形管的高度，对切割面进行加工。

关键词：防变形；去毛边；切割下料装置。

切割作业中，一些矩形管的高宽比值较大 ,常用的如宽度120mm高度40mm的矩形钢管，这在切割时很容易出现一些缺陷，为便于说明，将矩形管的横截面相对宽的面定义为平面，相对窄的面定义为立面，传统切割下料的时候通常都会选择平面朝上装夹，这样矩形管与装夹工作台之间的接触面积相对大，稳定性更好，可降低切割产生的颤动，安全性更好，但是对于壁厚小于3mm的矩形管宽面朝上切割时存在一个明显弊端，就是切割以后朝上的一面容易产生下凹的情况，这是由于矩形管的平面在切割时中间位置没有支撑，被锯片向下的进给力所致。[1]这在锯片旧钝后将更为明显，而如果采用立式装夹，两个平面在竖直方向被切割，则下凹的情况就能够极大的改善，但是如前述由此将带来极大的不稳定性和不安全性；另一方面，矩形管切割时使用到大量的冷却液，冷却液夹带锯屑集中在切割面，部分流入矩形管内，干燥后使锯屑黏在切割面内壁。[2]矩形管的切割下料后通常下道工序为焊接工序或者安装封盖包覆等，为保证后道工序的加工质量，就需要对上述的问题进行锯屑清理、毛刺去除以及下凹面修正，此些工序基本上都需要人力完成，极大的耗费时力。[3]

本文介绍了一种矩形管切割下料设备，能够有效解决背景技术中的问题，既减轻了切割后的变形又在切割后的第一时间去除毛刺和完成了内部锯屑的清理。

通过以下技术方案实施：一种防变形去毛边切割下料装置，主要包括：立于地面上的支撑台架、安装在支撑台架上可前后、左右相对滑移的左工作台面和右工作台面，还包括设置在两个工作台面之间可升降的切割机，其特征在于，对称固定在两个工作台面上的两个工件夹持装置、分别可拆卸的固定在工件夹持装置上的输送装置、对应切割机下方可升降的切割面加工装置；用于切割下料使用时，切割面加工装置下降至台面下方，而左工作台面和右工作台面向中间靠拢，形成合拢，合拢后留有锯片厚度的间隙，输送装置执行传输，将矩形管传输到设定的位置后工件夹持装置执行夹紧，并在夹紧的同时工件夹持装置自行转动一定角度，与下降的切割机的锯片形成一定的角度，也就是锯片切削的起始点改为矩形管平面和立面的交汇处，这样使得切削力不再是直接作用于矩形管平面上；用于切割面加工使用时，左工作台面和右工作台面向两侧打开，切割面加工装置上升至匹配矩形管的高度，对切割面进行加工。

工件夹持装置包括：固定在工作台面上的下固定座、与下固定座匹配，两者可相对转动连接的上靠模、用于推动上靠模转动同时对矩形管进行夹紧的推转夹持组件。传统的夹持方式通常为固定式的，无法调节与锯片的切割角度，通过设计将夹持装置设计为可转动的两部分，以及设计推转夹持组件在推动两者转动的同时实现夹紧矩形管，实现了在推转夹紧的时候矩形管与刀片的角度位置得以调整，在回到平行状态时又不影响矩形管的传输。
   下固定座的中心处设有截面为弧形的凹槽，上靠模的中心处设有匹配该凹槽的弧形柱面，两者在外侧端部通过设置挂耳形成枢接，下固定座朝外侧设有斜面，推转夹持组件设置在斜面相对的一侧；上靠模整体截面为缺角的半圆形，缺角的形状为直角，直角的两个面为一工作立面和一工作平面。上靠模和下固定座通过弧面接触，两者能够相对转动，挂耳设计使两者在两侧形成固定，不会分离，使拆分的时候只需拆卸挂耳即可分离，非常方便。

推转夹持组件包括:封闭端铰接在工作台面下方的两个以上的驱动气缸、一端与驱动气缸的伸缩杆铰接，中间通过第一连接件与上靠模铰接，另一端为自由端用于对矩形管进行压紧的压紧执行件、可相对滑移的贴合在上靠模外表面的弧形从动压件；弧形从动压件的两端面均具有向弧形圆心一侧延伸的延伸段，延伸段中设有弧形槽，上靠模中设有与该延伸段配合的相同弧度槽口，槽口内设置销钉穿过延伸段中的弧形槽，此处销钉为可拆卸的固定连接，且槽口内设定为销钉具有多个安装位置，以提供不同高度规格矩形管时调节使用，以形成两者紧密贴合滑移而不分离的配合，弧形从动压件的上端设有第二连接件，第二连接件用于连接输送装置的主体部分，弧形从动压件的下端设有反推弹簧，每个压紧执行件均通过设置联动件组合在一起。推转夹持组件整体的动作通过驱动气缸实现，由于对矩形管的更多的是需要足够的夹持面积，而不是太大的夹持力，因此一般在两端各设置一个驱动气缸，再通过联动件组合所有的压紧执行件一起动作更经济合理。

    输送装置总体分为主体部分和辅助部分两部分，主体部分为带式传输组件，传输执行件优选为硬橡胶材质的链板结构，辅助部分安装在工作平面内，工作平面中设有多个长条形沉槽，沉槽内长向的两侧均设有隔墙，两隔墙间隔设置多组安装孔；输送装置辅助部分包括:在每一组安装孔中套接的可滑移滚轮组件。硬橡胶材质可以增加摩擦性能且在压紧矩形管后对矩形管不会造成损伤，下部的可滑移滚轮组件设计使得矩形管在需要传输时，能够顺利准确的行进。

切割面加工装置包括：设置在左工作台面和右工作台面之间的升降台架、可转动的安装在升降台架上部的旋转平台、可拆卸的固定在旋转平台中心的用于毛刺去除及锯屑清理的加工模块、在加工模块一侧固定在旋转平台上的夹紧组件；加工模块包括：用于和旋转平台进行可拆分连接的连接底座、固定安装在连接底座上部的安装座、在安装座中设置的磨削组件和锯屑清理组件以及设置在安装座一侧的稳定靠背。

本文所介绍的设备提供了新型的一种矩形管切割下料方法，该方法可减轻矩形管切割变形，减少矩形管的工位转运，提高运输装置的利用率，提高矩形管整体的加工效率。

参考文献：

[1] 张 华.我国切割技术的应用现状及发展趋势[J].机械工人（热加工），2004，（5）：3-4.

[2] 唐 勇，赵升吨，王振伟.一种新型旋转锻打精密下料机的研制[J].锻压装备与制造技术，2010，45（2）:1-4.

[3] 邓国斌，沈萍，潘立武．基于多段排样方式的卷材二维剪切下料算法[J]．锻压技术,2019，44（９）：46-50.