專利名稱：金屬絲矯直切斷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型適用于直徑在0.5～8mm的無(wú)色金屬絲和有色金屬絲的矯直和切斷加工。尤其適用于電焊條生產(chǎn)工藝中對(duì)冷拔鋼絲的矯直和切斷加工，以及建筑行業(yè)中對(duì)鋼筋的矯直和切斷加工。
在生產(chǎn)電焊條的過(guò)程中，需要將大量卷狀長(zhǎng)鋼絲矯直，然后按照一定長(zhǎng)度切斷。根據(jù)電焊條的生產(chǎn)工藝要求，切斷后的鋼絲，其長(zhǎng)度誤差不超過(guò)0.5mm。本實(shí)用新型從1981年5月在“上海亞洲電焊條廠”召開(kāi)的產(chǎn)品鑒定會(huì)上公開(kāi)的一種稱為偏心輪連桿式金屬絲矯直切斷機(jī)出發(fā)，公知技術(shù)的金屬絲矯直切斷機(jī)，主要含有矯直軸、送絲輪、刀架、刀片、拉桿、標(biāo)尺、彈簧、錘頭、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和偏心輪機(jī)構(gòu)。在正常工作狀態(tài)下，錘頭在偏心輪機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，在垂直方向上以相同的間隔時(shí)間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。冷拔鋼絲在經(jīng)過(guò)矯直以后，進(jìn)入送絲輪的凹槽之內(nèi)。在送絲輪凹槽表面與鋼絲表面摩擦力的作用下，鋼絲在水平方向上向標(biāo)尺方向移動(dòng)。當(dāng)鋼絲的端部觸到標(biāo)尺時(shí)，說(shuō)明鋼絲已經(jīng)達(dá)到了預(yù)定的切斷長(zhǎng)度。然后，鋼絲推動(dòng)標(biāo)尺運(yùn)動(dòng)，標(biāo)尺通過(guò)拉桿帶動(dòng)刀架一起運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，在垂直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)錘頭，其高度位置恰好高出刀架，鋼絲通過(guò)標(biāo)尺和拉桿的作用，帶動(dòng)刀架，進(jìn)入錘頭正下方位置。錘頭向下運(yùn)動(dòng)，錘擊刀架，刀架上的刀片向下運(yùn)動(dòng)將鋼絲切斷。被切斷的鋼絲依靠重力的作用落到傳送帶上，進(jìn)入下一道工序。再后，錘頭在偏心輪機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，刀片在彈簧的作用下向上運(yùn)動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的高度。刀架在另一彈簧的作用下退出錘頭正下方位置，準(zhǔn)備切斷第二支鋼絲。在連續(xù)不斷地切斷過(guò)程中，錘頭在偏心輪機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，間隔相同的時(shí)間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而鋼絲在送絲輪的作用下的運(yùn)動(dòng)速度則要受到鋼絲表面粗糙度的影響。如果鋼絲表面粗糙度均勻，鋼絲的運(yùn)動(dòng)速度也相對(duì)均勻。反之，鋼絲的運(yùn)動(dòng)速度就不均勻。
公知技術(shù)的金屬絲矯直切斷機(jī)有其缺點(diǎn)錘頭在偏心輪機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，每往復(fù)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，其位置高度只有三分之一周期的時(shí)間高于刀架，從而刀架能夠自由進(jìn)入其正下方位置。在剩余的三分之二周期的時(shí)間內(nèi)，錘頭的位置高度均低于刀架，刀架無(wú)法進(jìn)入其正下方位置。由于公知技術(shù)的這一缺點(diǎn)，產(chǎn)生了兩個(gè)問(wèn)題(1)在切斷表面粗糙度不十分均勻的鋼絲時(shí)，很容易發(fā)生被矯直的鋼絲彎曲變形后被切斷，專業(yè)上稱為彎曲鋼絲。還容易發(fā)生雙刀口鋼絲和超長(zhǎng)鋼絲；(2)切斷速度低。既使是在切斷表面粗糙度十分均勻的鋼絲時(shí)，每分鐘也至多切斷240支鋼絲。
實(shí)踐中，公知技術(shù)的金屬絲矯直切斷機(jī)，錘頭在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)速度是每分鐘960次，而實(shí)際只切斷240支鋼絲。即錘頭每往復(fù)4次，刀架進(jìn)入錘頭下方位置一次。錘頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期需要的時(shí)間是0.063S，三分之一周期的時(shí)間是0.021S。這就要求鋼絲的運(yùn)動(dòng)既要達(dá)到相當(dāng)高的速度，又要十分均勻。但是，鋼絲運(yùn)動(dòng)的速度均勻與否取決于鋼絲表面粗糙度的均勻與否。因?yàn)椋徒z輪加在鋼絲上的正壓力是一個(gè)定值。實(shí)踐證明，因鋼絲表面粗糙度不均勻而導(dǎo)致鋼絲運(yùn)動(dòng)速度的變化量超出正常速度的4.16％時(shí)，錘頭與刀架即會(huì)出現(xiàn)不同步現(xiàn)象，可分為以下兩種情況(1)在刀架由鋼絲帶動(dòng)著向錘頭下方位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，錘頭底面與刀架頂部處在一個(gè)水平高度上，或者錘頭底面略低于刀架頂面，而且錘頭正在向下運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，刀架無(wú)法進(jìn)入錘頭下方位置，需要等待錘頭運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)，然后返回向上運(yùn)動(dòng)，直到錘頭高于刀架，鋼絲才能帶動(dòng)刀架進(jìn)入錘頭下方，從而將鋼絲切斷。問(wèn)題在于，在刀架等待錘頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)的這一段時(shí)間內(nèi)，鋼絲已經(jīng)達(dá)到了預(yù)定的切斷長(zhǎng)度，由于標(biāo)尺的阻止作用，鋼絲無(wú)法向前繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。但是，此時(shí)的送絲輪并未停止轉(zhuǎn)動(dòng)，送絲輪與鋼絲之間的摩擦力仍在企圖推動(dòng)鋼絲向前運(yùn)動(dòng)，送絲輪與鋼絲處于打滑狀態(tài)，鋼絲表面粗糙度迅速受到破壞，表面摩擦系數(shù)瞬間增大。大到足夠量時(shí)，送絲輪與鋼絲之間的摩擦力即可使鋼絲彎曲變形，然后被切斷；或者鋼絲的端部從標(biāo)尺一側(cè)滑脫，然后被切斷。前者稱為彎曲鋼絲，后者稱為超長(zhǎng)鋼絲。(2)在鋼絲達(dá)到了預(yù)定的切端長(zhǎng)度并帶動(dòng)刀架向錘頭的下方位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，錘頭底面高度略高于刀架，且錘頭正在向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)都軇倓傁蝈N頭的下方位置運(yùn)動(dòng)了約0.5mm距離時(shí)，錘頭底面即與刀架接觸。此時(shí)，由于錘頭對(duì)刀架的沖擊力大大超過(guò)鋼絲的作用力，因此，此時(shí)的刀架無(wú)法繼續(xù)向錘頭的正下方位置運(yùn)動(dòng)即被錘頭帶動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)都艿牡镀佑|到鋼絲時(shí)，由于錘頭底面與刀架的接觸面太小，未等刀片將鋼絲切斷，刀片及刀架即被鋼絲的反作用力彈回，造成錘頭與刀架滑脫，刀架和刀片在彈簧的作用下回到原來(lái)的高度。在這種情況下，鋼絲要等錘頭的第二個(gè)周期才能被切斷。刀片第一次接觸鋼絲時(shí)在鋼絲上留下一個(gè)刀痕。由于機(jī)械本身總是有一定誤差，刀片兩次接觸同一支鋼絲，刀口不可能完全重合。這樣切出的鋼絲為雙刀口鋼絲。經(jīng)驗(yàn)證明，公知技術(shù)的金屬絲矯直切斷機(jī)在切斷一般粗糙度的鋼絲時(shí)，彎曲鋼絲、雙刀口鋼絲和超長(zhǎng)鋼絲約占全部鋼絲切斷量的1‰，以中國(guó)目前的電焊條生產(chǎn)量計(jì)算，僅此一道工序造成的報(bào)廢鋼絲每年在2000t以上。從電焊條的制作工藝的角度看，問(wèn)題遠(yuǎn)不止于此，彎曲鋼絲和雙刀口鋼絲與合乎標(biāo)準(zhǔn)的鋼絲混在一起，進(jìn)入涂粉工序后，將導(dǎo)致送絲機(jī)頻繁停機(jī)。僅僅因?yàn)檫@一個(gè)原因，全國(guó)每年要降低產(chǎn)量50000t。而且，送絲機(jī)頻繁停機(jī)還會(huì)導(dǎo)致涂粉工序大量出現(xiàn)廢品，造成多方面的浪費(fèi)。
為了使鋼絲在水平方向上的運(yùn)動(dòng)速度保持均勻。就要適當(dāng)增大送絲輪對(duì)鋼絲的正壓力，以防止送絲輪與鋼絲之間的相對(duì)滑動(dòng)。但是，在增大了送絲輪對(duì)鋼絲的正壓力之后，一旦鋼絲的某一局部粗糙度不均勻，造成彎曲鋼絲和雙刀口鋼絲的機(jī)會(huì)也隨之增加。
公知技術(shù)的金屬絲切斷機(jī)，由于錘頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，僅有三分之一的周期的時(shí)間允許刀架進(jìn)入其正下方位置。因此，切斷速度越高，對(duì)鋼絲在水平方向上運(yùn)動(dòng)速度的均勻性也要求越高。這在實(shí)踐中是無(wú)法解決的。這是公知技術(shù)切斷速度低的主要原因。
本實(shí)用新型的目的是，用一種新的機(jī)構(gòu)代替公知技術(shù)中的偏心輪機(jī)構(gòu)，獲得一種能適應(yīng)金屬絲在水平方向的運(yùn)動(dòng)速度有較大變化范圍的矯直切斷機(jī)，既能切斷表面粗糙度很均勻的金屬絲，又能切斷表面粗糙度不均勻的金屬絲。從根本上消除彎曲鋼絲、雙刀口鋼絲和超長(zhǎng)鋼絲的產(chǎn)生因素。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是，提高金屬絲矯直切斷機(jī)的切斷速度。
本實(shí)用新型的矯直切斷機(jī)，主要含有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、送絲輪、矯直軸、刀架及刀片、拉桿、標(biāo)尺和彈簧，其特征在于，錘頭在一盤形凸輪的推動(dòng)下完成錘擊刀架的動(dòng)作，然后在彈簧力的作用下返回到原來(lái)的位置，盤形凸輪的近休止角大于120°。
本實(shí)用新型的金屬絲矯直切斷機(jī)，所述的凸輪機(jī)構(gòu)，其從動(dòng)件的頂尖處有一個(gè)滾子。
本實(shí)用新型的金屬絲矯直切斷機(jī)，所述的凸輪，其推程運(yùn)動(dòng)角最好為20°，遠(yuǎn)休止角最好為0～5°，回程運(yùn)動(dòng)角最好為20～15°，近休止角最好為320°。
當(dāng)然，上述的凸輪機(jī)構(gòu)，其從動(dòng)件的頂尖處也可以不要滾子，凸輪也可以是其他角度的推程運(yùn)動(dòng)角、遠(yuǎn)休止角、回程運(yùn)動(dòng)角和近休止角。但是，近休止角要大于120°。近休止角越大，越容易實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
本實(shí)用新型的金屬絲矯直切斷機(jī)，所述的使錘頭回到原來(lái)位置的彈簧，一端座落在機(jī)器的機(jī)體上，另一端支撐著凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件和錘頭。
本實(shí)用新型的矯直切斷機(jī)，所談的凸輪，最好是用鋼結(jié)合金制作，也可以使用其它耐磨材料。
以下對(duì)照
如何實(shí)施本實(shí)用新型。
圖1是實(shí)用新型的前視圖。
圖2是實(shí)用新型的剖視圖。
圖3是盤形凸輪的平面圖。
圖中，1是凸輪，2是滾子，3是推桿，4是推桿與錘頭的連接體，5是錘頭，6是刀架，7是刀片，8是送絲輪壓力調(diào)節(jié)彈簧，9是送絲輪，10是矯直軸，11是矯直軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，12是標(biāo)尺，13是拉桿，14是刀架復(fù)位彈簧，15是金屬絲，16是刀片復(fù)位彈簧，17是飛輪，18是凸輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，19是彈簧，20是機(jī)器外殼。
凸輪1由驅(qū)動(dòng)電機(jī)18驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪1在推程運(yùn)動(dòng)角內(nèi)回轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)推桿3帶動(dòng)錘頭5克服彈簧19的彈力向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)凸輪1回轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)休止角時(shí)，錘頭5運(yùn)動(dòng)到了最低點(diǎn)。當(dāng)凸輪1在回程運(yùn)動(dòng)角內(nèi)回轉(zhuǎn)時(shí)，推桿3及錘頭5在彈簧19的作用下向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)凸輪1在近休止角內(nèi)回轉(zhuǎn)時(shí)，推桿3及錘頭5運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，并在最高點(diǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)凸輪1在近休止角內(nèi)回轉(zhuǎn)時(shí)，刀架6可以自由地進(jìn)入錘頭5的正下方位置?？梢钥闯?，凸輪1的近休止角越大，錘頭5在其運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間越長(zhǎng)，刀架6能進(jìn)入錘頭5正下方位置的時(shí)間保持也越長(zhǎng)。以相同的切斷速度與公知技術(shù)相比，錘頭5每往復(fù)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，刀架可以進(jìn)入錘頭正下方位置的時(shí)間增加了九分之五。
在制作盤形凸輪1時(shí)，其從動(dòng)件的升程要略大于被切金屬絲的直徑。也可以將凸輪1系列化，根據(jù)金屬絲的直徑大小選用。
本實(shí)用新型的金屬絲矯直切斷機(jī)，適用于直徑在0.5～8mm的各種有色金屬絲和無(wú)色金屬絲的矯直和切斷加工，尤其適用于電焊條生產(chǎn)工藝中對(duì)冷拔鋼絲的矯直和切斷加工。在切斷各種不同硬度金屬絲時(shí)，只要調(diào)整送絲輪壓力調(diào)節(jié)彈簧的壓力，就可以很容易地實(shí)現(xiàn)金屬絲15的運(yùn)動(dòng)速度與錘頭5運(yùn)動(dòng)速度之間的最佳配合。
與公知技術(shù)相比，本實(shí)用新型有其優(yōu)點(diǎn)。公知技術(shù)的金屬絲矯直切斷機(jī)，錘頭每往復(fù)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，其底面高度僅有三分之一周期的時(shí)間高于刀架，允許刀架進(jìn)入其正下方位置，從而將金屬絲切斷。由于這個(gè)原因，公知技術(shù)要求金屬絲在水平方向上的運(yùn)動(dòng)速度必須十分均勻。如果金屬絲的運(yùn)動(dòng)速度變化量超過(guò)了一定限度，就可能出現(xiàn)彎曲金屬絲等不正?，F(xiàn)象。以制作電焊條為例，如果鋼絲的運(yùn)動(dòng)速度變化量超過(guò)正常速度的4.16％，即會(huì)出現(xiàn)彎曲鋼絲、雙刀口鋼絲和超長(zhǎng)鋼絲。而且，由于相同的原因，公知技術(shù)的矯直切斷機(jī)，切斷速度低。仍以制作電焊條為例，每分鐘最多切斷240支鋼絲。而實(shí)用新型的矯直切斷機(jī)，錘頭是在盤形凸輪機(jī)構(gòu)和彈簧的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。盤形凸輪回轉(zhuǎn)一周，錘頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次。由于盤形凸輪的近休止角大于120°，錘頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的過(guò)程中就有大于三分之一周期的時(shí)間高于刀架，允許刀架進(jìn)入其正下方位置。而且，盤形凸輪的近休止角越大，刀架進(jìn)入錘頭正下方位置的時(shí)間就越充分。這樣，只要將盤形凸輪的近休止角做得足夠大，就可以大大放寬對(duì)金屬絲運(yùn)動(dòng)速度的要求，從而既可以適用于表面粗糙度十分均勻金屬絲的矯直切斷加工，又可以適用于表面粗糙度不均勻金屬絲的矯直和切斷加工。這是本實(shí)用新型的目的之一。以加工制作電焊條的冷拔絲為例，將盤形凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角設(shè)計(jì)為20°，遠(yuǎn)程運(yùn)動(dòng)角為0～5°，回程運(yùn)動(dòng)角為20～15°，近休止角為320°。錘頭往復(fù)一個(gè)周期，其中在九分之八周期的時(shí)間里，刀架可以進(jìn)入其下方位置。相比之下，比公知技術(shù)增加了九分之五的時(shí)間。經(jīng)過(guò)一年的試驗(yàn)證明，本實(shí)用新型的矯直切斷機(jī)，可允許鋼絲的運(yùn)動(dòng)速度變化量達(dá)到其正常速度的16％，而不出現(xiàn)彎曲鋼絲、雙刀口鋼絲和超長(zhǎng)鋼絲。從而從根本上克服了公知技術(shù)的缺點(diǎn)。
另一方面，由于實(shí)用新型大大放寬了對(duì)金屬絲運(yùn)動(dòng)速度變化量的要求，操作者可以調(diào)節(jié)送絲輪彈簧，大幅度減小送絲輪對(duì)金屬絲的壓力，與此同時(shí)提高送絲輪和盤形凸輪的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到提高矯直和切斷加工速度的目的。仍以加工制作電焊條為例，經(jīng)過(guò)一年的試驗(yàn)證明，在減小了送絲輪對(duì)金屬絲的正壓力，同時(shí)提高了盤形凸輪和送絲輪的轉(zhuǎn)速之后，本實(shí)用新型的金屬絲矯直切斷機(jī)，工作速度從公知技術(shù)的每分鐘切斷240支提高到每分鐘切斷450支，提高速度87％，克服了公知技術(shù)的另一個(gè)缺點(diǎn)。
實(shí)施例。(1)盤形凸輪的基園半徑是100mm，材料是鋼結(jié)合金，厚度是20mm，其推程運(yùn)動(dòng)角是20°，遠(yuǎn)休止角是0～5°，回程運(yùn)動(dòng)角是20～15°，近休止角是320°。其從動(dòng)件的頂尖處有一個(gè)滾子。(2)盤形凸輪的基園半徑是120mm，材料是鋼結(jié)合金，厚度是25mm，其推程近動(dòng)角是40°，遠(yuǎn)休止角是0～5°，回程運(yùn)動(dòng)角是40～35°，近休止角是280°。其從動(dòng)件的頂尖處沒(méi)有滾子。
權(quán)利要求1.一種用于直徑在0.5-8mm金屬絲的矯直和切斷加工的金屬絲矯直切斷機(jī)，主要含有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、金屬絲矯直軸、送絲輪、刀架、刀位、拉桿、標(biāo)尺、彈簧和錘頭。其特征在于，在錘頭的上部有一個(gè)盤形凸輪機(jī)構(gòu)，盤形凸輪的近休止角大于120°，錘頭由彈簧支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲矯直切斷機(jī)，所述的盤形凸輪，推程運(yùn)動(dòng)角是20°，遠(yuǎn)休止角是0－5°，回程運(yùn)動(dòng)角是20－15°，近休止角是320°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲矯直切斷機(jī)，所述的盤形凸輪，有一從動(dòng)推桿，從動(dòng)推桿的頂尖處有一個(gè)滾子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲矯直切斷機(jī)，所述的彈簧，一端承擔(dān)凸輪從動(dòng)件和錘頭，另一端座落在金屬絲矯直切斷機(jī)的機(jī)體上。
專利摘要一種適用于金屬絲的矯直和切斷加工的矯直切斷機(jī)，主要含有矯直軸、送絲輪、刀架、刀位、拉桿、標(biāo)尺、彈簧和錘頭機(jī)構(gòu)，其特征在于錘頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是在一盤形凸輪和彈簧的作用下進(jìn)行的。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，切斷效率高，速度快，不容易造成彎曲金屬絲，尤其是在加工表面粗糙度不均勻的金屬絲時(shí)，更能顯示其優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型適用于電焊條的制作加工，也可用于建筑行業(yè)中對(duì)鋼筋的切斷加工。
文檔編號(hào)B21F11/00GK2031320SQ8821082
公開(kāi)日1989年1月25日 申請(qǐng)日期1988年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月11日
發(fā)明者姜亦訓(xùn) 申請(qǐng)人:淄博電焊條廠