УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРЕЗКИ ПРИПУСКА ДЛИННОМЕРНЫХ ЗАГОТОВОК Российский патент 1995 года по МПК B26D1/14 B29C37/00 

Изобретение относится к обработке материалов давлением в области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при изготовлении деталей из полимерных композиционных материалов /ПКМ/, имеющих как прямолинейный, так и криволинейный контур.

Известны однодисковые ножницы, содержащие стол с неподвижным ножом и установленные с возможностью вращения дисковый нож и прижим [1].

Недостатками известных однодисковых ножниц являются низкие технологические возможности, а также низкое качество получаемых заготовок.

Известна линия для обрезки кромок листового материала, содержащая установленный на приводном валу дисковый нож, а также механизмы протяжки и прижима [2].

Известна линия обладает следующими недостатками:
обрабатываемый материал имеет возможность отклоняться от горизонтальной плоскости на малом участке, находящемся между прижимными роликами, что может привести к растрескиванию наполнителя по контуру обрабатываемых заготовок из ПКМ;
прижимные ролики находятся на некотором удалении от плоскости внедрения дискового ножа, что приводит к дроблению и утяжке нижних слоев волокон на этом участке, а также вспучиванию волокон в месте внедрения в ПКМ дискового ножа.

Техническим результатом изобретения является возможность обрезки припуска на длинномерных листовых заготовках из ПКМ с расширенным диапазоном обрабатываемых толщин, а также повышение качества поверхности разделения при снижении энергетических затрат.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для обрезки припуска длинномерных заготовок, содержащем установленный на приводном валу дисковый нож, а также механизмы протяжки и прижима, дисковый нож выполнен с торцовой поверхностью под углом к его рабочей поверхности и установлен с возможностью перемещения без проскальзывания относительно механизма протяжки, последний выполнен в виде стола, механизм прижима - в виде ведущего и ведомого дисков и ленты из отдельных сегментов, охватывающей указанные диски, при этом ведущий диск установлен жестко на приводном валу дискового ножа, а длина сегмента ленты механизма прижима превышает максимальную величину отрезка линии пересечения рабочей поверхности дискового ножа с верхней поверхностью длинномерной заготовки при отделении припуска.

Применение прижима в виде ленты, состоящей из отдельных сегментов, шарнирно соединенных между собой, позволяет создать локальную зону прижима на всей линии внедрения отрезного ножа, что предотвращает вспучивание волокон в зоне реза и особенно на входе и выходе дискового ножа, что обеспечивает расширение диапазона обрабатываемых толщин с обеспечением надлежащего качества поверхности разделения.

На фиг.1 изображено устройство для обрезки припуска длинномерных заготовок, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг. 1, дисковый нож в исходном положении; на фиг.4 - то же, дисковый нож в положении реза; на фиг.5 - отдельный сегмент прижимной ленты; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.5; на фиг.7 - дисковый нож, в положении реза; на фиг.8 - разрез В-В на фиг.7.

Устройство для обрезки припуска длинномерных заготовок содержит механизм протяжки в виде стола 1, размещенного на шарикоподшипниках 2 четырех опор 3 с возможностью перемещения. Над столом на приводном валу 4 смонтирован дисковый нож 5, выполненный с торцовой поверхностью под углом к его рабочей поверхности. Механизм прижима длинномерных заготовок выполнен в виде жестко установленного на приводном валу 4 ведущего диска 6, ведомого диска 7 и охватывающей оба диска (6 и 7) ленты 8 из отдельных шарнирно соединенных сегментов 8 с размещенными в них эластичными подушками 10. Приводной вал 4 посредством зубчатых колес 11, 12 и 13 связан с зубчатой рейкой 14 на столе. Под столом смонтирован узел 15 поджатия стола, а на столе под дисковым ножом 5 размещена прокладка 16.

Устройство для обрезки припуска длинномерных заготовок работает следующим образом. Заготовку 17 из ПКМ с размещенным контуром фиксируют на подвижном столе 1 устройства. Затем механизмом 15 осуществляют поджатие плоскости стола 1 с заготовкой 17 к режущей кромке дискового ножа 5. При этом в начальный момент плоскость сегмента 2 прижимной ленты 8 находится ниже режущей кромки дискового ножа 5 на величину Δ , сжатие на которую эластичной подушки 10 обеспечивает необходимое усилие прижима Р_пр в локальной зоне, ограниченной отрезком линии пересечения рабочей поверхности дискового ножа с верхней поверхностью длинномерной заготовки.

Усилие прижима рассчитывается из условия недеформируемости наполнителя и связующего и предупреждения возможности вспучивания волокон в зоне реза, особенно на входе и выходе отрезного ножа, зависит от физико-механических свойств ПКМ и находится в пределах Р_пр=0,7-0,75 [σ_сж]. Длина сегмента 9 прижимной ленты 8 выбирается из условия перекрытия на 1 мм в обе стороны максимального отрезка линии пересечения рабочей поверхности дискового ножа 5 с верхней поверхностью длинномерной заготовки 17 при резке и определяется по формуле:
Z= 2 где Z - отрезок линии пересечения рабочей поверхности дискового ножа 5 с верхней поверхностью длинномерной заготовки при резке;
R - радиус дискового ножа, м;
S - глубина внедрения дискового ножа в обрабатываемый материал, м.

Воздействие механизма поджатия 15 на стол 3 прекращается при достижении величины усилия Р_сж, превышающей прочность материала на сжатие поперек волокон.

Далее, вращая вал 4 с системой зубчатых колес 11, 12, приводят в движение зубчатое зацепление 13, 14, перемещая стол 1 в направлении вращения дискового ножа 5, протягивая тем самым заготовку 17 под дисковым ножом 5. Система зубчатых колес 11, 12 и зубчатое зацепление 13, 14 подвижного стола имеют одинаковый модуль.

При вращении зубчатых колес происходит перемещение стола и поворот дискового ножа 5 на одну линейную величину, таким образом осуществляют вращение дискового ножа относительно заготовки 17 без проскальзывания. Механизм прижима обеспечивает равномерное перемещение сегментов 9 прижимной ленты 8 совместно с дисковым ножом 5. Ведомый диск 7, соединенный с валом 4 посредством зубчатого зацепления, обеспечивает натяжение прижимной ленты 8 и перемещение сегментов 9 в направлении вращения дискового ножа 5. При обработке заготовок большой толщины или обладающих высокими прочностными параметрами возможно обрезку производить в несколько проходов.

Использование: обработка материалов давлением, отрасли народного хозяйства при изготовлении деталей из полимерных композиционных материалов. Сущность изобретения: устройство для обрезки припуска длинномерных заготовок содержит установленный на приводном валу дисковый нож, выполненный с торцовой поверхностью под углом к его рабочей поверхности и установленный с возможностью перемещения без проскальзывания относительно механизма протяжки. Последний выполнен в виде стола и расположен под дисковым ножом. Механизм прижима выполнен в виде ведущего и ведомого дисков и охватывающей их ленты из отдельных сегментов. При этом ведущий диск установлен жестко на приводном валу дискового ножа. А длина сегмента превышает максимальную величину отрезка линии перечения рабочей поверхности дискового ножа с верхней поверхностью длинномерной заготовки при отделении припуска. 8 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРЕЗКИ ПРИПУСКА ДЛИННОМЕРНЫХ ЗАГОТОВОК, содержащее установленный на приводном валу дисковый нож, а также механизмы протяжки и прижима, отличающееся тем, что дисковый нож выполнен с торцевой поверхностью под углом к его рабочей поверхности и установлен с возможностью перемещения без проскальзывания относительно механизма протяжки, последний выполнен в виде стола, механизм прижима - в виде ведущего и ведомого дисков и ленты из отдельных сегментов, охватывающей указанные диски, при этом ведущий диск установлен жестко на приводном валу дискового ножа, а длина сегмента ленты механизма прижима превышает максимальную величину отрезка линии пересечения рабочей поверхности дискового ножа с верхней поверхностью длиномерной заготовки при отделении припуска.