RU2149738C1

RU2149738C1 - Universal disc shears

Info

Publication number: RU2149738C1
Application number: RU98102506A
Authority: RU
Inventors: В.А. Дронзиков
Original assignee: Дронзиков Вячеслав Александрович
Priority date: 1998-02-10
Filing date: 1998-02-10
Publication date: 2000-05-27

Abstract

FIELD: equipment for cutting and plastic working of metals, possibly table mounted manual shears for cutting and bending thin-sheet metals. SUBSTANCE: universal disc shears have frame with lengthwise slot for passing cut metal, upper and lower tool heads with disc tools. Tool heads are removable ones, they are mounted in frame with possibility of rotation in vertical plane around horizontal axes parallel to cutting plane. Shears have two -shaped adaptors mounted on frame in seats of removable tool heads. Both wings of each adaptor are provided with additional coaxial pins for mounting tool head. Mounting member has groove joined with protrusion of tool head mounted in housing. EFFECT: enlarged manufacturing possibilities of disc shears due to performing cutting and bending operations by the same shears with use of vertical and inclined tools acting normally relative to lengthwise slot of housing and along it. 2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для резки металлов и обработки металлов давлением и может быть использовано в качестве настольных ручных ножниц для резки и гибки тонколистового металла. The invention relates to equipment for cutting metals and metal forming and can be used as desktop manual scissors for cutting and bending sheet metal.

Известны дисковые ножницы с параллельными вертикальными ножами, содержащие станину с продольной щелью в направлении реза для пропуска разрезанного металла, приводной и неприводной дисковые ножи с параллельными осями (a.с. СССР 409799, кл. B 23 D 19/04). Known disc scissors with parallel vertical knives containing a bed with a longitudinal slit in the direction of the cut for passing cut metal, drive and non-drive circular knives with parallel axes (a.s. USSR 409799, class B 23 D 19/04).

Недостатками известных дисковых ножниц являются ограниченные технологические возможности: практически исключена возможность вырезать криволинейные контуры, повышенные усилия подачи заготовки после прохождения заготовкой продольной щели станины в связи с необходимостью разгибать разрезаемые части, невозможность осуществлять гибочные работы для заготовок, длина которых превышает длину продольной щели станины, сложность регулировки бокового зазора между ножами. The disadvantages of the known disk scissors are limited technological capabilities: the possibility of cutting curved contours, increased efforts to feed the workpiece after the workpiece passes the longitudinal slit of the bed due to the need to unbend the cut parts, the inability to perform bending work on blanks longer than the length of the longitudinal slit of the bed, the complexity adjusting the lateral clearance between the knives.

Известны также дисковые ножницы с наклонными ножами, содержащие станину с продольной щелью для пропуска разрезаемого материала, верхнюю и нижнюю инструментальные головки с дисковым инструментом, одна из которых закреплена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси на станине (а.с. СССР 1214344, кл. B 23 D 19/04 - прототип). Disc scissors with inclined knives are also known, containing a bed with a longitudinal slot for passing material to be cut, upper and lower tool heads with a disk tool, one of which is mounted with the possibility of rotation around the vertical axis on the bed (A.S. 1214344, class B 23 D 19/04 - prototype).

Недостатками известных ножниц являются сложность обеспечения прямолинейности реза, пониженная жесткость наклонных ножей из-за разворота усилия резания, сложность конструкции инструментальных головок, ограниченная длиной продольной щели станины ширина отрезаемой полосы. The disadvantages of the known scissors are the difficulty of ensuring straightness of the cut, the reduced rigidity of the inclined knives due to the reversal of the cutting force, the complexity of the design of the tool heads, the width of the cut strip limited by the length of the longitudinal slot of the bed.

Задачей, решаемой изобретением, является расширение технологических возможностей дисковых ножниц за счет создания легкопереналаживаемых ножниц. The problem solved by the invention is to expand the technological capabilities of disc scissors by creating easily adjustable scissors.

Решение указанной задачи достигается тем, что в дисковых ножницах, содержащих станину с продольной щелью для пропуска разрезаемого материала, верхнюю и нижнюю инструментальные головки с дисковым инструментом, инструментальные головки выполнены съемными и установлены на станине с возможностью поворота в вертикальной плоскости вокруг горизонтальных осей, параллельных плоскости резания. The solution to this problem is achieved by the fact that in the disk scissors containing the frame with a longitudinal slot for the passage of cut material, the upper and lower tool heads with a disk tool, the tool heads are removable and mounted on the bed with the ability to rotate in a vertical plane around horizontal axes parallel to the plane cutting.

Кроме того, дисковые ножницы снабжены двумя П-образными насадками, устанавливаемыми на станине на посадочные места съемных инструментальных головок, оба крыла каждой из которых снабжены дополнительными соосными осями для установки платика и инструментальной головки, причем установочный платик выполнен с пазом, сопрягаемым с выступом на корпусе устанавливаемой инструментальной головки. In addition, the disk shears are equipped with two U-shaped nozzles mounted on the frame on the seats of the removable tool heads, both wings of each of which are equipped with additional coaxial axes for installing the plate and the tool head, and the mounting plate is made with a groove mating with the protrusion on the body installable tool head.

Установка инструментальных головок с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей, параллельных плоскости резания, превращает ножницы в универсальные с быстрой переналадкой из ножниц с вертикальными дисковыми инструментами в ножницы с одним (верхним или нижним) или с двумя наклонными дисковыми инструментами. The installation of tool heads with the possibility of rotation around horizontal axes parallel to the cutting plane turns the scissors into universal ones with quick readjustment from scissors with vertical disk tools to scissors with one (upper or lower) or with two inclined disk tools.

Ножницы с вертикальными дисковыми инструментами позволяют наиболее эффективно осуществлять с минимальным усилием прямой рез за счет использования режущего дискового инструмента минимального диаметра D=(35-50)S, где S - толщина разрезаемого металла (cм., например, Ковка и штамповка. Cправочник под ред. А.Д. Матвеева.- М.: Машиностроение, 1987, т. 4, с. 34-35). При этом за счет плоской задней поверхности режущего инструмента в этом случае затруднено боковое смещение металла, что обеспечивает устойчивость прямолинейного реза, боковые усилия на ножи практически равны нулю. Кроме того, что очень важно, не ограничена ширина разрезаемого металла. При наклонных ножах задняя поверхность наклонного дискового инструмента криволинейна, что способствует повороту заготовки относительно ножей в горизонтальной плоскости и облегчает рез по криволинейной поверхности. Scissors with vertical disc tools allow the most efficient direct cutting with minimal effort due to the use of a cutting disc tool of minimum diameter D = (35-50) S, where S is the thickness of the metal being cut (see, for example, Forging and stamping. A.D. Matveeva.- M.: Mechanical Engineering, 1987, v. 4, p. 34-35). Moreover, due to the flat rear surface of the cutting tool in this case, lateral displacement of the metal is difficult, which ensures the stability of the straight cut, the lateral forces on the knives are almost zero. In addition, which is very important, the width of the metal being cut is not limited. With inclined knives, the back surface of the inclined disk tool is curved, which contributes to the rotation of the workpiece relative to the knives in a horizontal plane and facilitates cutting along a curved surface.

Кроме того, наклонный режущий дисковый инструмент позволяет увеличить толщину разрезаемого металла из условия D=28S для одного и D=20S для двух наклонных ножей. In addition, the inclined cutting disk tool allows you to increase the thickness of the cut metal from the conditions D = 28S for one and D = 20S for two inclined knives.

Угол наклона дискового инструмента обычно не превышает 45^o.The angle of inclination of the disk tool usually does not exceed 45 ^o .

Выполнение инструментальных головок съемными, во-первых, позволяет быстро заменить комплект инструмента новым, что снижает потери времени на переналадку, но главное, позволяет нa эти же посадочные места установить П-образные насадки и благодаря этому развернуть направление реза на 90^o. В этом случае при прямом резе разрезаемый металл не упирается в станину и нет необходимости разгибать его в вертикальной плоскости, что облегчает процесс резания и снижает коробление заготовки и отрезанной полосы. Расположение осей поворота инструментальных головок вокруг горизонтальных осей, параллельных плоскости резания, исключает смещениe инструмента при повороте и необходимость дополнительной регулировки и дает возможность установить любой заданный угол наклона дискового инструмента. При использовании гибочного инструмента в виде деформирующих роликов появляется возможность вальцовки профиля из полосы любой длины. При этом в П-образные насадки встраиваются те же инструментальные головки, что и при работе без них.The implementation of the tool heads removable, firstly, allows you to quickly replace the tool kit with a new one, which reduces the loss of time for readjustment, but most importantly, allows you to install U-shaped nozzles on the same seats and thereby turn the cutting direction 90 ^o . In this case, with direct cutting, the metal being cut does not rest against the bed and there is no need to unbend it in a vertical plane, which facilitates the cutting process and reduces warping of the workpiece and the cut strip. The location of the rotation axes of the tool heads around horizontal axes parallel to the cutting plane eliminates tool displacement during rotation and the need for additional adjustment and makes it possible to set any given angle of inclination of the disk tool. When using a bending tool in the form of deforming rollers, it becomes possible to roll a profile from a strip of any length. At the same time, the same tool heads are integrated into the U-shaped nozzles as when working without them.

П-образная конструкция насадки и установочный платик, сопрягаемый с инструментальной головкой, позволяет быстро произвести переналадку и распределить рабочую нагрузку на оба крыла корпуса П-образной насадки и свести к минимуму поперечный скручивающий момент от насадки на корпус ножниц. The U-shaped design of the nozzle and the mounting plate, mating with the tool head, allows you to quickly change-over and distribute the work load on both wings of the body of the U-shaped nozzle and minimize the lateral torque from the nozzle to the scissor body.

Сущность изобретения поясняется чертежами где:
на фиг. 1а - вид сбоку;
на фиг. 1б - вид спереди при установке прямых (вертикальных) ножей;
на фиг. 1в - вид спереди на сменные головки при установке верхнего прямого и нижнего наклонного ножей;
на фиг. 1г - вид спереди при установке верхнего наклонного и нижнего прямого ножей;
на фиг. 1д - вид спереди при установке двух наклонных ножей;
на фиг. 2а - вид сбоку ножниц с П-образными насадками и прямыми дисковыми ножами;
на фиг. 2б - вид сверху ножниц с П-образными насадками;
на фиг. 2в - поперечный разрез по месту сопряжения корпуса инструментальной головки и установочного платика;
на фиг. 3 - пример использования ножниц для гибки фасонного профиля из полосовой заготовки;
I-I - плоскость резания.The invention is illustrated by drawings where:
in FIG. 1a is a side view;
in FIG. 1b is a front view of the installation of straight (vertical) knives;
in FIG. 1c is a front view of interchangeable heads when installing the upper straight and lower inclined knives;
in FIG. 1d - front view when installing the upper inclined and lower straight knives;
in FIG. 1e - front view when installing two inclined knives;
in FIG. 2a is a side view of scissors with U-shaped nozzles and straight circular knives;
in FIG. 2b is a top view of scissors with U-shaped nozzles;
in FIG. 2c is a transverse section through the interface between the tool head body and the mounting plate;
in FIG. 3 is an example of the use of scissors for bending a shaped profile from a strip blank;
II - cutting plane.

Ножницы (фиг. 1а, б) имеют Z-образный корпус 1 с продольной щелью 2 в направлении реза, верхнюю 3 и нижнюю 4 съемные инструментальные головки, установленные на корпусе с помощью осей 5 и закрепленные к нему через опорные фланцы болтовыми соединениями 6. На инструментальных головках установлены соответственно верхний 7 и нижний 8 инструменты (дисковые ножи или деформирующие ролики). Приводной, например верхний, дисковый нож 7 закреплен на приводном валу 9 (привод не показан). На опорных фланцах инструментальных головок в местах болтовых соединений выполнены по окружности дополнительные крепежные отверстия или пазы, позволяющие повернуть дисковые ножи вместе с головкой относительно осей 5 на угол до 45^o. Варианты установки ножей показаны на фиг. 1б,в,г,д.The scissors (Fig. 1a, b) have a Z-shaped housing 1 with a longitudinal slot 2 in the cutting direction, the upper 3 and lower 4 removable tool heads mounted on the housing with the help of axes 5 and fixed to it through the supporting flanges with bolted connections 6. On tool heads mounted respectively upper 7 and lower 8 tools (circular knives or warping rollers). A drive, for example an upper, circular knife 7 is mounted on the drive shaft 9 (drive not shown). On the mounting flanges of the tool heads in places of bolted joints, additional mounting holes or grooves are made around the circumference, allowing to rotate the disk knives together with the head relative to the axes 5 by an angle of up to 45 ^o . Knife mounting options are shown in FIG. 1b, c, d, d.

На фиг. 2а,б,в представлены те же ножницы с П-образными насадками. In FIG. 2a, b, c show the same scissors with U-shaped nozzles.

Каждая из П-образных насадок 10 и 11 представляет собой П-образную скобу, устанавливаемую своей перекладиной на место соответствующей инструментальной головки и закрепленную на корпусе 1 и сцентрированную на нем осью 5. На обоих крыльях П-образной скобы выполнены крепежные и центровочные отверстия для соответственно болтовых соединений и дополнительных соосных осей поворота 12 одинаково с местом крепления инструментальных головок к корпусу 1. Each of the U-shaped nozzles 10 and 11 is a U-shaped bracket, mounted with its crossbar in place of the corresponding tool head and mounted on the housing 1 and centered on it by the axis 5. On both wings of the U-shaped bracket are made mounting and centering holes for respectively bolted joints and additional coaxial rotation axis 12 equally with the place of attachment of the tool heads to the housing 1.

Каждая П-образная насадка снабжена двумя дополнительными соосными осями 12 и установочным платиком 13 (фиг. 2а,б) с пазом 14, сопрягаемым с передним прямоугольным выступом 15 (фиг. 1а) инструментальной головки, и крепежными отверстиями, соответствующими отверстиям в крыльях скобы насадки. Each U-shaped nozzle is equipped with two additional coaxial axes 12 and a mounting plate 13 (Fig. 2a, b) with a groove 14, mating with the front rectangular protrusion 15 (Fig. 1a) of the tool head, and mounting holes corresponding to the holes in the wings of the nozzle bracket .

Для гибки профилей 16 используют полосовую заготовку 17 (фиг. 3). For bending profiles 16 use a strip blank 17 (Fig. 3).

Дисковые универсальные ножницы работают следующим образом. Disc universal scissors work as follows.

При прямолинейной резке (фиг. 1а,б) разрезаемую полосу вводят со стороны головок 3 и 4 спереди (по направлению стрелки C) между дисковыми инструментами 7 и 8, выполненными в виде ножей с острыми рабочими кромками, и, нажимая в этом направлении на заготовку, вращают верхний дисковый нож за приводной вал 9, например с помощью рукоятки храпового устройства (не показано). Возникающая сила трения между ножами и заготовкой способствует затягиванию заготовки между дисковыми ножами. Происходит разрезание заготовки. Передние концы разрезанной заготовки отгибаются скосами на поперечине станины 1: левая часть заготовки отгибается вверх, а правая вниз. When rectilinear cutting (Fig. 1a, b), the cut strip is introduced from the side of the heads 3 and 4 in front (in the direction of arrow C) between the disk tools 7 and 8, made in the form of knives with sharp working edges, and by pressing the workpiece in this direction rotate the upper circular knife behind the drive shaft 9, for example using the handle of a ratchet device (not shown). The resulting frictional force between the knives and the workpiece helps to tighten the workpiece between the circular knives. The cutting of the workpiece occurs. The front ends of the cut workpiece are bent by bevels on the cross member of the bed 1: the left part of the workpiece is bent up and the right one down.

Для резки наклонными ножами (фиг 1в,г,д) снимают болтовые соединения 6 на соответствующей сменной инструментальной головке и поворачивают головку вокруг оси 5, переставляют болты в соответствующие отверстия и закрепляют головку. При резке наклонными ножами заготовку за счет криволинейной поверхности ножа поворачивают в процессе резания в горизонтальной плоскости, что позволяет выполнить криволинейный рез: влево от вертикального ножа при нижнем наклонном инструменте (фиг. 1в), вправо (фиг. 1г) или в любую сторону (фиг. 1д),
Для установки П-образных насадок верхней 10 и нижней 11 сменные головки 3 и 4 снимают, а насадки соответственно устанавливают на их место. Сменные инструментальные головки устанавливают внутрь насадок основаниями в противоположные стороны. Передние концы корпусов инструментальных головок вставляют прямоугольными выступами 15 в пазы 14 платиков 13, которые, как и основания сменных инструментальных головок, закрепляют болтами на крыльях П-образных насадок, как показано на фиг. 2. Центровка сменных инструментальных головок и соосных им установочных платиков 13 осуществляется осями 12. Наклон инструментов внутри насадок осуществляют одновременным поворотом инструментальных головок 3 и 4 и соответственно платиков 13 с последующим креплением болтами. В результате направление реза разворачивается на 90^o относительно продольной щели 2 корпуса 1, и перемещению переднего конца заготовки нет никаких препятствий. При этом заготовка получает в процессе реза меньшую деформацию, и в то же время снижается усилие подачи заготовки.For cutting with inclined knives (FIGS. 1c, d, e), the bolted joints 6 on the corresponding interchangeable tool head are removed and the head is rotated around axis 5, the bolts are rearranged into the corresponding holes and the head is fixed. When cutting with inclined knives, the workpiece is turned in the horizontal plane during the cutting process due to the curved surface of the knife, which allows you to make a curved cut: to the left of the vertical knife with the lower inclined tool (Fig. 1c), to the right (Fig. 1d) or to any side (Fig. . 1d)
To install the U-shaped nozzles of the upper 10 and lower 11, the replaceable heads 3 and 4 are removed, and the nozzles are respectively installed in their place. Interchangeable tool heads are installed inside the nozzles with bases in opposite directions. The front ends of the tool head housings are inserted with rectangular projections 15 into the grooves 14 of the plates 13, which, like the bases of the interchangeable tool heads, are bolted to the wings of the U-shaped nozzles, as shown in FIG. 2. The centering of interchangeable tool heads and coaxial mounting plates 13 is carried out by the axes 12. The tools are tilted inside the nozzles by simultaneously turning the tool heads 3 and 4 and, respectively, of the plates 13 with subsequent bolting. As a result, the cutting direction is rotated 90 ^° relative to the longitudinal slit 2 of the housing 1, and there are no obstacles to the movement of the front end of the workpiece. In this case, the workpiece receives less deformation during the cutting process, and at the same time, the workpiece feed force is reduced.

Для гибки фасонных профилей 16 (фиг. 3) полосовую заготовку 17 вводят между двумя деформирующими инструментами 7 и 8, образующими открытый калибр соответствующего профиля. Перед вводом заготовки ее конец предварительно сгибают по профилю для облегчения захвата. При необходимости деформация может выполняться в два или несколько переходов с соответствующей сменой деформирующих дисковых инструментов. For bending shaped profiles 16 (Fig. 3), a strip blank 17 is inserted between two deforming tools 7 and 8, forming an open gauge of the corresponding profile. Before entering the workpiece, its end is pre-bent along the profile to facilitate grip. If necessary, deformation can be performed in two or more transitions with the corresponding change of deforming disk tools.

Предлагаемая конструкция дисковых ножниц позволяет выполнить на одних и тех же ножницах резку и гибку вертикальными и наклонными инструментами как вдоль, так и перпендикулярно продольной щели корпуса, что расширяет технологические возможности ножниц. The proposed design of circular shears allows cutting and bending on the same scissors with vertical and inclined tools both along and perpendicular to the longitudinal slit of the body, which expands the technological capabilities of the scissors.

Claims

1. Universal disc scissors, including a bed with a longitudinal slot for the passage of cut material and mounted on the bed of the upper and lower tool heads with a disk tool, characterized in that the tool heads are removable and mounted on the bed with the ability to rotate in a vertical plane around horizontal axes, parallel to the cutting plane.

2. Scissors according to claim 1, characterized in that they are equipped with two U-shaped nozzles for mounting the crossbars on the bed on the seats of removable tool heads with the possibility of rotation in the vertical plane around horizontal axes parallel to the cutting plane, and mounting plates with grooves , wherein each U-shaped nozzle is made with additional axes coaxially located on its wings for installation on them with the possibility of rotation of the mounting plates, and the tool heads are made s a body having protrusions for mating with corresponding locating grooves shelfplasty.