U型梁切断装置.pdf

一种U型梁切断装置，可用于汽车底盘纵梁的加工。其结构包括底板，底板上安装预切断机构和双头切断机构。预切断机构包括预切断机架，预切断机架上安装预切断液压缸，预切断液压缸下端安装预切断上刀，预切断机架下方对应位置安装预切断下刀。双头切断机构包括相互保持独立的左机架和右机架，左机架和右机架分别安装第一双头切断液压缸和第二双头切断液压缸，其下面分别安装第一双头切断上刀和第二双头切断上刀，左机架和右机架上分别安装左内双头切断下刀和右内双头切断下刀，同时左机架和右机架分别安装通过销轴和螺栓连接的左侧板和右侧板，左侧板和右侧板上分别安装左外双头切断下刀和右外双头切断下刀。

权利要求书一种U型梁切断装置，其特征是它包括底板，底板上相隔一定距离安装预切断机构和双头切断机构；所述预切断机构完成冲切后在U形梁上腹面中间部分形成矩形缺口；
双头切断机构包括相互保持独立的左机架和右机架，在左机架上部设置第一双头切断液压缸及其驱动的第一双头切断上刀，在左机架下部对应设置左内双头切断下刀和左外双头切断下刀；在右机架上部设置第二双头切断液压缸及其驱动的第二双头切断上刀，在右机架下部对应设置右内双头切断下刀和右外双头切断下刀；
所述左内双头切断下刀和右内双头切断下刀刃口的拐角角度为90°，左外双头切断下刀和右外双头切断下刀刃口的拐角角度为87°±1°。
根据权利要求l所述的一种U型梁切断装置，其特征是所述第一双头切断上刀刃口形状与U型梁断面左半部分相同，并绕左拐角顶点逆时针旋转10°；第二双头切断上刀刃口形状与U型梁断面右半部分相同，并绕右拐角顶点顺时针旋转10°。
根据权利要求l所述的一种U型梁切断装置，其特征是在底板上固定有导向板，左机架和右机架在导向板的导向下与底板滑配；在左机架和右机架外侧分别固定有螺母，在底板上设置与螺母配合的螺杆实现左机架和右机架的移动。
根据权利要求l所述的一种U型梁切断装置，其特征是左机架和右机架分别安装通过销轴连接的并绕销轴枢转的左侧板和右侧板，左侧板和右侧板上分别安装左外双头切断下刀和右外双头切断下刀。
根据权利要求4所述的一种U型梁切断装置，其特征是左侧板和右侧板上均开有可以通过U型梁的L型槽。
根据权利要求l所述的一种U型梁切断装置，其特征是左机架和右机架上均开有可以通过U型梁的L型槽。
根据权利要求l所述的一种U型梁切断装置，其特征是预切断机构包括预切断机架，预切断机架上安装预切断液压缸，预切断液压缸下端安装预切断上刀，预切断机架下部位于预切断上刀下方对应位置安装预切断下刀。
根据权利要求l所述的一种U型梁切断装置，其特征是左机架和右机架对称布置，左内双头切断下刀和左外双头切断下刀位置相对应，右内双头切断下刀和右外双头切断下刀位置相对应。

说明书U型梁切断装置
技术领域
本方案涉及一种U型梁切断装置，可用于汽车底盘纵梁的加工，属于冲切装置领域。
背景技术
随着重型汽车行业的快速发展和安全意识的增强，对U型梁产品需求量越来越大，产品形状精度要求越来越高。U型梁冷弯成型生产工艺为：开卷、较平、辊压成型、定尺切断、码垛等。目前采用的定尺切断方式一般有模型单刃错切、锯切等方式。模型错切缺点是切断刀需按照产品断面尺寸配置，切断不同断面尺寸产品时需要更换切断刀具，刀具型号多，维护管理不便，使用成本高，并且切断后的断面质量较差，容易发生塌角、变形、撕裂等缺陷，往往还需要人工整形，劳动强度大；锯切方式能适应各种断面尺寸的切断，但是噪音大，锯片损耗快，且锯切断面毛刺大，需人工去除。另外，因为在冷弯成型工艺加工的过程中型钢内部产生应力，切断后残余应力在断面处释放出来，导致U型梁的后断面翼边外扩，严重时影响后续工序入料。
发明内容
本方案为了解决公知技术中存在的不足，提供一种剪切断面质量高，生产效率高，可快速适应不同规格的U型梁的一种切断装置。
本方案通过以下技术方案实现：一种U型梁切断装置，其特征是它包括底板，底板上相隔一定距离安装预切断机构和双头切断机构；所述预切断机构完成冲切后在U形梁上腹面中间部分形成矩形缺口；
双头切断机构包括相互保持独立的左机架和右机架，在左机架上部设置第一双头切断液压缸及其驱动的第一双头切断上刀，在左机架下部对应设置左内双头切断下刀和左外双头切断下刀；在右机架上部设置第二双头切断液压缸及其驱动的第二双头切断上刀，在右机架下部对应设置右内双头切断下刀和右外双头切断下刀；
所述左内双头切断下刀和右内双头切断下刀刃口的拐角角度为90°，左外双头切断下刀和右外双头切断下刀刃口的拐角角度为87°,并根据不同规格的U型梁调整范围为±1°。
本方案的具体特点还有，所述第一双头切断上刀刃口形状与U型梁断面左半部分相同，并绕左拐角顶点逆时针旋转10°；第二双头切断上刀刃口形状与U型梁断面右半部分相同，并绕右拐角顶点顺时针旋转10°。
在底板上固定有导向板，左机架和右机架在导向板的导向下与底板滑配；在左机架和右机架外侧分别固定有螺母，在底板上设置与螺母配合的螺杆实现左机架和右机架的移动。
左机架和右机架分别安装通过销轴连接的并绕销轴枢转的左侧板和右侧板，左侧板和右侧板上分别安装左外双头切断下刀和右外双头切断下刀。
左侧板和右侧板上均开有可以通过U型梁的L型槽。
左机架和右机架上均开有可以通过U型梁的L型槽。
预切断机构包括预切断机架，预切断机架上安装预切断液压缸，预切断液压缸下端安装预切断上刀，预切断机架下部位于预切断上刀下方对应位置安装预切断下刀。
机架和右机架对称布置，左内双头切断下刀和左外双头切断下刀位置相对应，右内双头切断下刀和右外双头切断下刀位置相对应。
本方案的有益效果是：
1、与现有技术相比，切断是分两次进行的，化整为零，为后续的刀具角度调整和适应不同U型梁宽度提供了必要条件。
2、切断是从U型梁的开口侧边缘逐渐延伸至中间区域，且剪切角γ始终保持10°不变，所以切断断面毛刺小，不会产生塌角、变形、撕裂等缺陷。
3、在冷弯成型工艺加工的过程中型钢内部产生应力，现有技术内外侧下刀角度一致，切断后残余应力会在断面处自由释放出来，导致U型梁的后断面翼边外扩，而前断面翼边内缩，严重时影响后续工序入料。本方案外侧下刀刃口的拐角角度小于U型梁拐角角度，为87°，切断时切断力作用于外侧翼面使其向内侧过弯3°，所以切断后翼面外扩情况得以改善。此拐角角度根据不同规格的U型梁调整范围±1°，张口严重时取小值，反之取大值。冲切后U型梁无需进行矫正工序，可以直接进入下道工序使用。
4、如果U型梁规格改变，即腹面宽度变化，只需要转动左右螺杆，则螺母带动左右机架在底板上沿着导向板内侧左右移动，当左右机架及侧板上的L型槽距离与纵梁宽度匹配时，即左切断刀与右切断刀的距离与纵梁宽度匹配时，调整完成。这样可以快速适应不同规格的U型梁，生产效率高；且刀具种类少，便于管理，成本低。
5、若需要更换双头切断刀具，只需拆卸螺栓，则左右侧板即可绕销轴旋转打开，方便换刀。
附图说明
下面结合附图对本方案进行进一步说明。图1是本方案的主视图；图2是图1中预切断机构的左视图；图3是图1中双头切断机构的右视图；图4是图3的等轴测视图，左侧板为打开状态，图5为切断刀具的主视图，图6为图5的等轴测视图，图7是左外双头切断下刀刃口的拐角角度示意图；图8是左内双头切断下刀刃口的拐角角度示意图；图9是右内双头切断下刀刃口的拐角角度示意图；图10是右外双头切断下刀刃口的拐角角度示意图。
图中：1‑底板；2‑预切断机构；3‑双头切断机构；4‑预切断液压缸；5‑预切断机架；6‑预切断上刀；7‑预切断下刀；8‑第一双头切断液压缸；9‑左机架；10‑右机架；11‑第二双头切断液压缸；12‑右侧板；13‑第二双头切断上刀；14‑右外双头切断下刀；15‑右内双头切断下刀；16‑左内双头切断下刀；17‑第一双头切断上刀；18‑左侧板；19‑左外双头切断下刀；20‑型材；21‑螺杆；22‑螺母；23‑销轴；24‑螺栓；25‑导向板，26‑L型槽。
具体实施方式
如图1所示，一种U型梁切断装置，它包括底板1，底板1上相隔一定距离安装预切断机构2和双头切断机构3；所述预切断机构2完成冲切后在U形梁上腹面中间部分形成矩形缺口；如图3和4所示，双头切断机构3包括相互保持独立的左机架9和右机架10，在左机架9上部设置第一双头切断液压缸8及其驱动的第一双头切断上刀17，在左机架9下部对应设置左内双头切断下刀16和左外双头切断下刀19；在右机架10上部设置第二双头切断液压缸11及其驱动的第二双头切断上刀13，在右机架10下部对应设置右内双头切断下刀15和右外双头切断下刀14；如图7～10所示，左内双头切断下刀16和右内双头切断下刀15刃口的拐角角度β为90°，左外双头切断下刀19和右外双头切断下刀14刃口的拐角角度α为87°。
如图5所示，所述第一双头切断上刀17和第二双头切断上刀13，在其全部行程上，剪切角的顶点总是指向U型梁开口方向或外侧，并且始终为10°。所述第一双头切断上刀17刃口形状与U型梁断面左半部分相同，并绕左拐角顶点逆时针旋转10°；第二双头切断上刀13刃口形状与U型梁断面右半部分相同，并绕右拐角顶点顺时针旋转10°。
如图3和4所示，在底板1上固定有导向板25，左机架9和右机架10在导向板25的导向下与底板1滑配；在左机架9和右机架10外侧分别固定有螺母22，在底板1上设置与螺母22配合的螺杆21实现左机架9和右机架10的移动。
左机架9和右机架10分别安装通过销轴23连接的并绕销轴23枢转的左侧板18和右侧板12，左侧板18和右侧板12上分别安装左外双头切断下刀19和右外双头切断下刀14。
如图3和4所示，左侧板18和右侧板12上均开有可以通过U型梁的L型槽26。左机架9和右机架10上均开有可以通过U型梁的L型槽26。
如图2所示，预切断机构2包括预切断机架5，预切断机架5上安装预切断液压缸4，预切断液压缸4下端对应位置安装预切断上刀6，预切断机架5下部位于预切断上刀6下方安装预切断下刀7。
如图3和4所示，左机架9和右机架10对称布置，左内双头切断下刀16和左外双头切断下刀19位置相对应，右内双头切断下刀15和右外双头切断下刀14位置相对应。
工作时，将型材20待切断位置送至预切断上刀6下方，预切断液压缸4活塞杆伸出，带动预切断上刀6进入预切断下刀7，活塞杆缩回后，U型梁中部被冲切出一个矩形缺口。而后型材20的矩形缺口处送至双头切断机构3的第一双头切断上刀17和第二双头切断上刀13位置，第一双头切断液压缸8和第二双头切断液压缸11活塞杆同时伸出，带动第一双头切断上刀17进入左内双头切断下刀16和左外双头切断下刀19中部的间隙，同时第二双头切断上刀13进入右内双头切断下刀15和右外双头切断下刀14中部的间隙。此时型材20剩余连接部位被切断，切断完成。
如果U型梁规格改变，即腹面宽度变化，只需要转动位于左右的螺杆21，则螺母22与螺杆21相对位置改变，螺母22带动左机架9和右机架10在底板1上沿着导向板25内侧左右移动，当左机架9和右机架10及左侧板18和右侧板12上的L型槽26距离与纵梁宽度匹配时，即左内双头切断下刀16、第一双头切断上刀17、左外双头切断下刀19与第二双头切断上刀13、右外双头切断下刀14、右内双头切断下刀15的距离与纵梁宽度匹配时，调整完成。