Барабанные ножницы для резки листового материала Советский патент 1988 года по МПК B23D25/12 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к реэке листового проката на барабанных ножницах.

Цепь изобретения - расширение технологических возможностей, снижение металло- и энергоемкости, по- вьшение стойкости ножей и качества барабанных ножниц.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема барабанных ножниц для резк листового материала; на фиг, 2 - узел I на фиг. 1; н а фиг. 3 - распо ложение ножа в барабане ножниц; на фиг. 4 - расчетная схема определения параметров ножа; на фиг. 5 - то же, , вид сверху

Барабанные ножницы содержат приводные барабаны 1 с установленными на них под углом к оси вращения ножами 2.

На ножах 2 со стороны и под углом к передней гр ани выполнено поднутрение, а задняя затылочная грань расположена к передней грани, поднутрения под постоянным по длине ножа -углом. ,

Для построения нужной геометрии ножа необходимо определить угол (у угол) наклона поднутрения к передней грани ножа, а так же угол С В-угол) наклона задней (затьточной) части ножа по отношению к поднутр ению. Исход из условия, что поднутрение в точке -в недрення ножа перпендикулярно плос- кости разрезаемого металла, этот уго У равен углу захвата металла, определяемого зависимостью

V 2R-H arccos -2R

(1) 40

где R - радиус описанной окружности

вокруг кромки ножа; Н - толщина разрезаемого металла.

мм.

(1) принимает вид b

(R--(R-H/2)-())co8

(3)

где f - угол захвата равный;

tf - угол наклона ножа в барабане

(фиг. 3).

Подставляя эти значения в равенство (3), получают окончательную зависимость угла

arctg

2R-H arccos )

(R-4(R-H/2)))co8

(4)

где b - толщина ножа выбирается исходя из прочностного расчета Н - максимальная толщина разрезаемого металла;

R - радиус описанной окружности вокруг режущей кромки ножа в плоскости, перпендикулярной оси барабана.

Так как нож в барабане расположен к его оси под iy г л ом (фиг. 3), то и плоскость, в которой находится фактический угол |5 , расположен к плоскости, перпендикулярной оси барабана под углом Ц (фиг. 4).

Фактический угол |3 складьюается из двух углов: обидоб-угла, o6pa3jno- щегося в результате поворота плоскости М (фиг. 4.) на угол Ср . С этой целью определяют угол А ei . Так как нож в барабане расположен к его оси под углом Cf (фиг. 3), режущая кромка его при проекции на плоскость, параллельную оси барабана, образовывает кривую, описьшаемукз уравнением эллипса

х2 v2

i + Z- 1

а2 m2

(5)

Изобр.етение относится к обработке металлов давлением, в частности к реэкё листового проката на барабанных ножницах. Цель - расширение технологических возможностей, снижение металло- и энергоемкости, повьшение 1стойкости инструмента барабанных ножниц и улучшение качества реза барабанных ножниц. Со стороны передней грани ножа (Н) и прд углом к ней выг псотнено поднутрение, причем таким образом, что в точке внедрения ножа в разрезаемый металл оно будет перпендикулярно плоскости последнего. А задняя (затылочная) грань Н расположена под таким постоянным углом (по всей длине ножа) к поднутрению, что при этом исключается повреждение поверхности разрезаемого материала со стороны Н. 5 ил.

Опредапяют угол (oi -угол) мезвду поднутрением и задней (затылочной) частью ножа в плоскости, перпендикулярной оси барабана (фиг. 4, плоскость Мо).--I-г1 50

Из йВКб (фиг. 1) (-2-)2,,

I-., 1 COS(f

тогДа(АК| (----)2 . Из ft ВАК

причем величина m равна радиусу описанной окружности R. Исходя из уравнения эллипса, необходимо определить величину |СС,| (фиг. 4 и.

Av

ВАК arctg

COSCf

b

COS(f

Так как рассматриваемый эллипс представляет собой проекцию окружности с радиусом R на плоскость, нахо- (2) 55 дящуюся под углом tf (плоскость F), величина а (фиг. 5),определяется

но 1вк1 , а R, R - Н/2, тогда

причем величина m равна радиусу описанной окружности R. Исходя из уравнения эллипса, необходимо определить величину |СС,| (фиг. 4 и.

а

R

cosT90-Tf) sing

(6)

Подставляя это значение а в уравнение эллипса, можно найти зависимость между текущими координатами X и у, тем самым определить величину 1С,0| (фиг. 5):

ч- 5:1 1. R2RJ

у - , (8)

Если Y |С,01, то |СС,| R - Y-, тогда

1СС,( R - x2sin2(, (9):

где R - радиус описьшаемой окружности; tf - угол наклона;

X - величина, равная |АС,|, определяемая из АС,В как

25

|АС,| |вс,| tgot,(10)

где IBC, 1 b - толщина ножа.

Тогда текущая координата х определяется зависимостью х btglp.

Зная величину ЗСС |СС,|, из СВС, (фиг. 4) можно определить уголДо

- ..- .. 30

«Lti arctg b

Зная значения углов od и u ei-, определяют фактический угол р

Ь р. arctg (R -;|7R4i72T T 7SS; T)8{p

. 2R-H arccos-rr- +arctg

iK

5iil5illli sil §iu it (12)

Если угол наклона ножа tf лежит 40. в пределах 0-10°, угол ЛеС, имеет очень малую величину, близкую к нулю, и ею можно пренебречь.Тогда формула (12)

вид

(R--(R-E/2}f-(b/cosqf)ycos(f

(13)

2R-H ---

Параметр максимальной толщины раз- 50 резаемой полосы (Н) может быть заменен выражением

Н 2R(cosy - 1),

, (14)

где R - радиус описанной окружности

вокруг кромки ножа, мм: У - угол захвата ножами металла, характеризующийся конструктивg

10

20

25

ными особенностями ножниц и толщиной разрезаемой полосы, град,

Заменив в выражении (2) параметр R, на RCOS J- (где - угол Захвата) и оставив последующий вывод формулы без изменения, получают окончательное выражение для определения утла

аЬ

р arctgj r-rnin --II-дпч-1-чг7-

(R-(Rcosy)-(----)cosq

R- -JlR -b tg sinZcp . . - у ч- arctg-- - j (15)

где b - толщина ножа, выбираемая из прочностного расчета; R - радиус описанной окружности вокруг режущей кромки ножа в плоскости, перпендикулярной оси барабана;

J - угол захвата металла ножами; (t - угол наклона ножей по отяошению к оси барабана. Ножницы работают следующим образом.

0

0.

5

0

5

Разрезаемый лист подается в зазор между ножами 2. При вращении барабанов ножи внедряются в разрезаемый металл и разделяют его. При этом поднутрение, вьшопненное на ножах со стороны передней грани, и расположение задней затылочной грани к передней грани поднутрений под постоянным по длине ножа углом обеспечивают резку с меньшими энергозатратами, повышают стойкость инструмента и улучша- .ют качество резки.

Формула изобретения

Барабанные ножницы для резки листового материала, содержащие привод-, ные барабаны с установленными на них под углом к оси вращения ножами, режущая кромка которых выполнена по товой линии, отличающие- с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, снижения металле- и энергоемкости, nor- вьш1ения стойкости ножей и качества реза, снижения уровня шума и вибрации, на ножах со стороны и под углом к передней грани выполйено поднутрение, а задняя затылочная грань расположена к. передней грани поднутрения под постоянным по длине ножа углом, определяемым из соотношения

J5- arctg -

J -« ---T --JT - -

(R-4(Rco8yJ«-()co8Cf

COBjr

. j , i,,t8 S.:J.5i.:.blt8ieinn| .

где b - толщина ножа, выбираемая из прочностного расчета;

радиус описанной окружности вокруг режущей кромки ножа в плоскости, перпендикулярной оси барабана;

угол захвата металла ножами;

угол наклона ножей по отношению к оси барабана.

.2

Пщ/fffc/nt поднутрения

M

Редактор Н. Рогулич

.Составитель Ю. Филимонов Техред А.Кравчук Корректор В. Бутяга

Заказ 5076/16

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и; открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственное-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(Риг.з

Задняя (samu/NfifHa) vacirn

9uz,

Передняя pant

S

9и.г.5

Тираж 880

Подписное