专利名称：超宽厚板带材缝合的缝合机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷轧后处理板带材连接的设备，具体的为一种超宽厚板带材缝合的缝合机。
背景技术：
目前对带材冷轧及冷轧后续的精整处理技术是现代带材生产工业中的一项重要且运用广泛的一门技术，带材的连续生产工艺是目前世界上广泛运用并需求量大的一项生产技术，如酸洗连轧机组、拉弯 矫直机组、连续退火机组和涂镀机组等。在带材冷连轧及冷轧后续的连续精整处理生产线的各个生产机组共同特点是需要保证带材连续化作业生产，以避免频繁、缓慢的人工引带工作，因而这些机组中均应配置带材接头设备，如焊接机、冲剪式缝合机等。缝合机不仅是带材连续生产的关键的设备，而且是保证机组作业时间和提高产量的重要技术，同时连续生产机组中的带头带尾连接技术是确保机组作业时间和生产节奏的关键的技术，带材头尾连接性能的好坏，直接影响到连续生产中产品的质量和成材率。基于此，研究开发具备优良缝合性能的缝合机，并采用有效的冲剪缝合手段和措施，能确保连续生产机组在实际生产过程中提高生产效率及成材率，有着重要的经济意义。冲剪式缝合机因其结构简单、性能可靠、维护方便而被广泛采用，但是现有的冲剪式缝合机并不能用于超宽厚板带材，且现有实际生产中尚无针对超宽厚板带材的头尾连接的缝合机。但随着我国工业的发展，超宽厚板带材的运用越来越广泛，适用于冷轧后超宽厚板带材缝合的缝合机的需求越来越迫切。现有适用于窄薄带材缝合机多采用梯形斜面冲剪方式，这种方式具有冲剪力大，冲剪毛刺多等缺陷，如果采用窄薄带材的缝合方式来生产超厚板带材，必将带来超大的冲剪缝合力和挂扣较难的弊病，同时导致机构极其庞大，带来维护量大、成本高。如图I和图2所示，为现有适用于薄窄带材的缝合机结构示意图，现有的缝合机均采用大小梯形或多边刃口的模具头，如图中a、b所示。按照板带冲剪力的经典计算方式，可知其冲剪力的大小与冲剪件的受剪周边成正比。因而对于相同厚度的板带材，如果刃口周边越多对冲剪力的影响越大，且刃口的冲剪质量越差。另外，根据现有的使用以及相关实验，当冲剪板叠加厚度达到6mm时，其冲剪力将达到600t 700t，且冲剪刃口有明显的断裂毛刺，这很不利于缝合机的运行和板带的生产。因而对于现有板带材的冲剪缝合技术远不能满足超宽厚板带材生产的冲剪缝合的要求。鉴于此，本实用新型旨在探索一种能够超宽厚板带材缝合的缝合机，该缝合机不仅用于薄窄带材的冲剪缝合，而且还能够适用于超宽厚板带材的冲剪缝合。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提出一种超宽厚板带材缝合的缝合机，该超宽厚板带材缝合的缝合机不仅结构简单，而且能够同时适用于薄窄带材和超宽厚板带材的冲剪缝合。要实现上述技术目的，本实用新型的超宽厚板带材缝合的缝合机，包括机架、安装在所述机架上的上冲剪装置和下冲剪装置；所述上冲剪装置包括安装在所述机架上的上底板、固定安装在所述上底板上的上模具夹板、与所述上模具夹板通过上弹性装置相连的上压板和固定安装在所述上模具夹板上的上冲头，所述上冲头的顶部置于设置在所述上压板上的上导向孔内；所述下冲剪装置包括安装在所述机架上的下底板、固定安装在所述下底板上的下模具夹板、与所述下模具夹板通过下弹性装置相连的下压板和固定安装在所述下模具夹板上的下冲头，所述下冲头的顶部置于设置在所述下压板上的下导向孔内；
所述下底板与所述机架之间设有用于驱动下底板向上运动的冲剪液压缸，所述上底板与下底板之间通过导向轴相连，所述上冲头和下冲头的冲剪刃口为光滑曲线，且所述冲剪刃口曲线为多点拟合的近似圆弧曲线。进一步，还包括脱模机构，所述脱模机构包括固定安装在所述上底板与所述机架顶部之间的脱模液压缸；进一步，还包括复位机构，所述复位机构包括固定安装在所述下底板与所述机架底部之间的复位液压缸；进一步，还包括平移机构，所述平移机构包括设置在所述机架下部的滚轮和用于牵引所述滚轮移动的移动液压缸，所述移动液压缸与所述机架之间通过固定设置在所述机架上的连接体相连；进一步，所述上弹性装置包括设置在所述上冲头一侧并安装在所述上模具夹板和上压板之间的弹簧I和设置在所述上冲头另一侧的螺纹连接结构I，所述螺纹连接结构I包括设置在所述上底板和上模具夹板上的螺栓通孔I、对应设置在所述上压板上的螺纹孔I和穿过所述螺纹通孔I并与所述螺纹孔I相连的螺栓；进一步，所述下弹性装置包括与所述弹簧I相对应设置在所述下冲头同一侧的弹簧II和设置在所述下冲头另一侧的螺纹连接结构II，所述螺纹连接结构II包括设置在所述下底板和下模具夹板上的螺栓通孔II、对应设置在所述下压板上的螺纹孔II和穿过所述螺纹通孔II并与所述螺纹孔II相连的螺栓，所述弹簧II的两端分别与所述下模具夹板和下压板相连；进一步，所述上冲头和下冲头的冲剪刃口曲线方程为
ax2 + by2 二 k1式中a、b为实验拟合修正系数；k为几何机构构建系数。本实用新型的有益效果为本实用新型的超宽厚板带材缝合的缝合机通过设置上冲剪装置和下冲剪装置，在冲剪液压缸的作用下，下冲剪装置向上运动冲剪板带材，冲剪缝合板带材后，上冲剪装置和下冲剪装置封闭为一体，上压板和下压板将板带材紧紧的咬在一起，通过冲剪液压缸的移动利用上冲头和下冲头在板带材上切成预定的冲剪刃口，完成冲剪缝合，且上压板与上模具夹板以及下压板与下模具夹板之间均通过弹性装置相连，板带材在刚咬入上压板和下压板之间时，压板跟随板带材的移动超越回弹，使板带材能有效的展平，以使缝合机在冲剪缝合板带材时冲剪出高质量的冲剪刃口，以及高效的缝合效果，以满足超宽厚板带材的缝合要求，保证缝合板带材的优良特性；按照剪切理论可知上下刀具的间隙是影响刀具对剪切板带材质量的重要因素之一，因而理论上应该是对于冲剪不同的板带材其刀具刀刃的间隙应各不相同，但在实际生产中几乎没有时间来调整刀刃间隙，或修配刀头，因而开发设计具有多适应性好，动态补偿能力强，且在冲剪咬料时其对板带材展平能力较强的缝合机是生产的迫切需求，既是超宽厚板带材生产的要求，也是高质量板带材生产的必须工具；本实用新型的上冲头和下冲头分别安装在上模具夹板和下模具夹板上，且上冲头和下冲头的头部均置于上压板和下压板内，上冲头和下冲头的冲剪刃口曲线均为多点拟合的近似圆弧曲线，在冲剪缝合板带材的 过程中，从冲头的侧面上看，冲头与板带材的接触过程为由点到线再到面接触的过程，不仅使得缝合机对板带材的厚薄宽窄具有较强的适应能力，而且对于其上下冲头的在规定间隙内能有效的适应不同带材厚度的冲剪缝合性能；经实验使用论证发现，本实用新型的冲剪刃口曲线采用多点拟合的近似圆弧曲线，还能够有效的减少冲剪缝合力，降低使用成本；因此，本实用新型的缝合机不仅结构简单，操作方便，而且能够同时适用于薄窄带材和超宽厚板带材的冲剪缝合，并能提高缝合机的冲剪缝合质量，降低冲剪毛刺，提高冲剪刃口的光洁度。
图I为现有缝合机整体结构示意图；图2为现有缝合机的冲剪模具结构示意图；图3为本实用新型超宽厚板带材缝合的缝合机实施例的结构示意图；图4为图3的俯视图；图5为图3的侧视图；图6为本实施例超宽厚板带材缝合的缝合机的冲剪模具结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明。如图3所示，为本实用新型的超宽厚板带材缝合的缝合机实施例的结构示意图；图4为图3的俯视图；图5为图3的侧视图；图6为本实施例超宽厚板带材缝合的缝合机的冲剪模具结构示意图。本实施例超宽厚板带材缝合的缝合机，包括机架11、安装在所述机架11上的上冲剪装置和下冲剪装置。所述上冲剪装置包括安装在所述机架11上的上底板I、固定安装在所述上底板I上的上模具夹板2、与所述上模具夹板2通过上弹性装置相连的上压板5和固定安装在所述上模具夹板2上的上冲头3，所述上冲头3的顶部置于设置在所述上压板5上的上导向孔内。如图所示，上冲头3上设有螺纹安装孔，上冲头3通过螺纹紧固件固定安装在上模具夹板2上。上底板I可以固定安装在机架11上，但是本实施例的上底板I和机架11之间设有脱模机构，脱模机构包括分别与机架11和上底板I固定连接的脱模液压缸12，上底板I在脱模液压缸12的作用下，可在机架11内上下移动。[0035]所述下冲剪装置包括安装在所述机架11上的下底板10、固定安装在所述下底板10上的下模具夹板9、与所述下模具夹板9通过下弹性装置相连的下压板7和固定安装在所述下模具夹板9上的下冲头8，所述下冲头8的顶部置于设置在所述下压板7上的下导向孔内。如图所示，下冲头8上设有螺纹安装孔，下冲头8通过螺纹紧固件固定安装在下模具夹板9上。所述下底板10与所述机架11之间设有冲剪液压缸13，冲剪液压缸13分别与下底板10和机架11固定连接，冲剪液压缸13驱动下底板10向上运动冲剪缝合板带材。所述上底板I与下底板10之间通过导向轴6相连，用于上底板I和下底板10在上下运动过程中起到导向作用。所 述上冲头3和下冲头8的冲剪刃口为光滑曲线，且冲剪刃口曲线为多点拟合的近似圆弧曲线。本实施例超宽厚板带材缝合的缝合机通过设置上冲剪装置和下冲剪装置，在冲剪液压缸13的作用下，下冲剪装置向上运动冲剪缝合板带材，上压板5和下压板7将板带材紧紧的咬在一起，通过冲剪液压缸13的移动利用上冲头3和下冲头8在板带材上切成预定的冲剪刃口，完成冲剪缝合，冲剪缝合板带材后，上冲剪装置和下冲剪装置封闭为一体，且上压板5与上模具夹板2以及下压板8与下模具夹板9之间均通过弹性装置相连，板带材在刚咬入上压板5和下压板7之间时，压板跟随板带材的移动超越回弹，使板带材能有效的展平，以使缝合机在冲剪缝合板带材时冲剪出高质量的冲剪刃口，以及高效的缝合效果，以满足超宽厚板带材的缝合要求，保证缝合板带材的优良特性。按照剪切理论可知上下冲头的间隙是影响冲头对剪切板带材质量的重要因素之一，因而理论上应该是对于冲剪不同的板带材其冲头刀刃的间隙应各不相同，但在实际生产中几乎没有时间来调整刀刃间隙，或修配冲头，因而开发设计具有多适应性好，动态补偿能力强，且在冲剪咬料时其对板带材展平能力较强的缝合机是生产的迫切需求，既是超宽厚板带材生产的要求，也是高质量板带材生产的必须工具。本实用新型的上冲头3和下冲头8分别安装在上模具夹板2和下模具夹板9上，且上冲头3和下冲头8的头部均置于上压板5和下压板7内，上冲头3和下冲头8的冲剪刃口曲线均为多点拟合的近似圆弧曲线，在冲剪缝合板带材的过程中，从冲头的侧面上看，冲头与板带材的接触过程为由点到线再到面接触的过程，采用该该结构的上冲头3和下冲头8，缝合机不仅对板带材的厚薄宽窄具有较强的适应能力，而且上冲头3和下冲头8在规定间隙内能有效的适应不同带材厚度的冲剪缝合性能。使用发现，由于上冲头3和下冲头8的冲剪刃口曲线均为多点拟合的近似圆弧曲线，还能够减少冲剪缝合力，降低使用成本，既能适应超宽厚板带材的冲剪缝合要求，又能满足窄薄带材的冲剪缝合的需求。进一步，本实施例超宽厚板带材缝合的缝合机还包括脱模机构，所述脱模机构包括固定安装在所述上底板I与所述机架11之间的脱模液压缸12，脱模液压缸12通过连接件和顶闯头分别与上底板I和机架11顶部固定连接。通过设置脱模机构，能有效的防止剪切卡阻的缺陷，防止冲头与板带材之间卡阻，能有效的实现上冲剪装置和下冲剪装置之间的快速分离。进一步,本实施例超宽厚板带材缝合的缝合机还包括复位机构,所述复位机构包括固定安装在所述下底板10与所述机架11底部之间的复位液压缸14，复位液压缸14与冲剪液压缸13搭配使用，冲剪液压缸13主要提供较大的冲剪压力，复位液压缸14主要提供下冲剪装置复位所需的较小的液压力，不仅可实现各个部件的快速复位，而且可保护冲剪液压缸13。进一步，本实施例超宽厚板带材缝合的缝合机还包括平移机构15，所述平移机构包括设置在所述机架11下部的滚轮和用于牵引所述滚轮移动的移动液压缸，所述移动液压缸与所述机架之间通过固定设置在所述机架上的连接体相连，实现机架的快速移动，能根据使用情况进退和快速处理紧急事故。进一步，上弹性装置包括设置在所述上冲头3 —侧并安装在所述上模具夹板2和上压板5之间的弹簧I 4和设置在所述上冲头3另一侧的螺纹连接结构I，所述螺纹连接结构I包括设置在所述上底板I和上模具夹板2上的螺栓通孔I、对应设置在所述上压板5上的螺纹孔I和穿过所述螺纹通孔 I并与所述螺纹孔I相连的螺栓，通过设置上弹性装置可快速实现上压板5与上模具夹板2之间的复位。所述下弹性装置包括与所述弹簧I 4相对应设置在所述下冲头8同一侧的弹簧II和设置在所述下冲头另一侧的螺纹连接结构II，所述螺纹连接结构包括设置在所述下底板10和下模具夹板9上的螺栓通孔II、对应设置在所述下压板7上的螺纹孔II和穿过所述螺纹通孔II并与所述螺纹孔II相连的螺栓，所述弹簧II的两端分别与所述下模具夹板9和下压板7相连，通过设置下弹性装置可快速实现下模具夹板9和下底板10之间复位。进一步，所述上冲头和下冲头的冲剪刃口曲线方程为
ax2 + by2 = k 2式中a、b为实验拟合修正系数；k为几何机构构建系数，该几何机构构建系数的大小根据冲头大小和上下模具夹板的集合尺寸确定，防止冲头与其他结构之间发生干涉。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或/和等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种超宽厚板带材缝合的缝合机，包括机架、安装在所述机架上的上冲剪装置和下冲剪装置，其特征在于 所述上冲剪装置包括安装在所述机架上的上底板、固定安装在所述上底板上的上模具夹板、与所述上模具夹板通过上弹性装置相连的上压板和固定安装在所述上模具夹板上的上冲头，所述上冲头的顶部置于设置在所述上压板上的上导向孔内； 所述下冲剪装置包括安装在所述机架上的下底板、固定安装在所述下底板上的下模具夹板、与所述下模具夹板通过下弹性装置相连的下压板和固定安装在所述下模具夹板上的下冲头，所述下冲头的顶部置于设置在所述下压板上的下导向孔内； 所述下底板与所述机架之间设有用于驱动下底板向上运动的冲剪液压缸，所述上底板与下底板之间通过导向轴相连，所述上冲头和下冲头的冲剪刃口为光滑曲线，且所述冲剪刃口曲线为多点拟合的近似圆弧曲线。
2.根据权利要求I所述的超宽厚板带材缝合的缝合机，其特征在于还包括脱模机构，所述脱模机构包括固定安装在所述上底板与所述机架顶部之间的脱模液压缸。
3.根据权利要求I所述的超宽厚板带材缝合的缝合机，其特征在于还包括复位机构，所述复位机构包括固定安装在所述下底板与所述机架底部之间的复位液压缸。
4.根据权利要求I所述的超宽厚板带材缝合的缝合机，其特征在于还包括平移机构，所述平移机构包括设置在所述机架下部的滚轮和用于牵引所述滚轮移动的移动液压缸，所述移动液压缸与所述机架之间通过固定设置在所述机架上的连接体相连。
5.根据权利要求I所述的超宽厚板带材缝合的缝合机，其特征在于所述上弹性装置包括设置在所述上冲头一侧并安装在所述上模具夹板和上压板之间的弹簧I和设置在所述上冲头另一侧的螺纹连接结构I，所述螺纹连接结构I包括设置在所述上底板和上模具夹板上的螺栓通孔I、对应设置在所述上压板上的螺纹孔I和穿过所述螺纹通孔I并与所述螺纹孔I相连的螺栓。
6.根据权利要求5所述的超宽厚板带材缝合的缝合机，其特征在于所述下弹性装置包括与所述弹簧I相对应设置在所述下冲头同一侧的弹簧II和设置在所述下冲头另一侧的螺纹连接结构II，所述螺纹连接结构II包括设置在所述下底板和下模具夹板上的螺栓通孔II、对应设置在所述下压板上的螺纹孔II和穿过所述螺纹通孔II并与所述螺纹孔II相连的螺栓，所述弹簧II的两端分别与所述下模具夹板和下压板相连。
7.根据权利要求1-6任一项所述的超宽厚板带材缝合的缝合机，其特征在于所述上冲头和下冲头的冲剪刃口曲线方程为 + by1 = k2 式中a、b为实验拟合修正系数； k为机构几何构建系数。
专利摘要一种超宽厚板带材缝合的缝合机，包括机架、安装在所述机架上的上冲剪装置和下冲剪装置，上冲剪装置包括上底板、固定安装在上底板上的上模具夹板、与上模具夹板通过上弹性装置相连的上压板和固定安装在所述上模具夹板上的上冲头，上冲头的顶部置于设置在所述上压板上的上导向孔内；所述下冲剪装置包括下底板、固定安装在下底板上的下模具夹板、与下模具夹板通过下弹性装置相连的下压板和固定安装在所述下模具夹板上的下冲头；下底板与所述机架之间设有冲剪液压缸，上底板与下底板之间通过导向轴相连，上冲头和下冲头的冲剪刃口曲线为多点拟合的近似圆弧曲线。本实用新型超宽厚板带材缝合的缝合机能够同时适用于薄窄带材和超宽厚板带材的冲剪缝合。
文档编号B21D39/03GK202438630SQ201220073349
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者李彦清 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司