[发明专利]一种非晶合金带材横剪装置及其使用方法

说明书

本发明提供一种非晶合金带材横剪装置，包括从顶部到底部依次固定连接的上机座、中机座和下机座，所述中机座为中空结构，所述中空结构内部设有压块，所述上机座顶部设有牵引移动机构，所述牵引移动机构贯穿上机座与所述压块固定连接，所述压块底部设有上刀机构，所述下机座上设有超声振子，所述超声振子顶部设有与所述上刀机构配合横剪非晶合金带材的下刀机构。本发明还提供了一种非晶合金带材横剪装置的使用方法。本发明利用刀具超声频振动摩擦系数降低、非晶合金在超声场振动下塑性提高的特点，对超薄铁基非晶带材进行横剪加工，可延长剪切刀具寿命、降低加工成本、提高横剪切断面质量。

技术领域

本发明涉及非晶合金带材精密剪切加工领域，特别涉及一种非晶合金带材横剪装置及其使用方法。

背景技术

铁基非晶合金带材通常采用单辊快淬法来制备，具有优异的软磁性能，用其制成的配电变压器、传感器等应用正在世界上加速推广。但铁基非晶带材具有厚度小(小于30μm)、硬度大(960kg/mm²)、脆性大的特点，尤其是软磁性能对所受应力异常敏感，属于典型难加工硬脆材料，这些特点极大地阻碍了非晶合金带材的广泛应用。非晶合金带材制备后通常需要按行业标准和具体所需宽度进行分条，得到边缘质量良好的带材，再根据所需形状或长度进行横剪加工。铁基非晶带材的高硬度使得分切刀具磨损十分严重，不但大大增加了加工成本，而且其高脆性使得剪切断面产生大量翻边毛刺、微观脆断裂纹等缺陷，将导致非晶合金带材制成的铁芯叠片系数下降以及变压器发生突发短路等问题。

中国专利公开号：CN205201272U，公开日期：2016年5月4日，该专利公开了一种非晶带材砂轮切割机构，通过电机带动薄砂轮对物料进行切割(摩擦式切割)，减少刀头的磨损，但是会产生大量碎屑易导致铁芯短路，且分切断面质量差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有切割装置采用摩擦式切割，会产生大量碎屑导致铁芯短路，且分切端面质量差的缺点，提供一种非晶合金带材横剪装置。本发明利用刀具超声高频振动摩擦系数降低、非晶合金在超声场振动下塑性提高的特点，对非晶合金带材进行横剪加工，可延长剪切刀具寿命、降低加工成本、提高非晶合金带材剪切断面质量。

本发明还提供了一种非晶合金带材横剪装置的使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种非晶合金带材横剪装置，包括从顶部到底部依次固定连接的上机座、中机座和下机座，所述中机座为中空结构，所述中空结构内部设有压块，所述上机座顶部设有牵引移动机构，所述牵引移动机构贯穿上机座与所述压块固定连接，所述压块底部设有上刀机构，所述下机座上设有超声振子，所述超声振子顶部设有与所述上刀机构配合横剪非晶合金带材的下刀机构。

本技术方案中，非晶合金带材放置在下刀机构上，牵引移动机构带动压块及其底部的上刀机构在中机座的中空结构中上下移动，超声振子带动下刀机构和非晶合金带材高频振动，当上刀机构跟随压块向下运动时，上刀机构和下刀机构的配合，使得其各自的刀具能够高速切入非晶合金带材，配合周期性的微小振动，每次在带材上形成较小的切入深度。高频振动使刀具与非晶合金带材间的摩擦系数周期性变化，平均摩擦系数大大降低，且较小的切入深度和较大的切入速度能够抑制裂纹的拓展，增大临界切削深度，实现脆性铁基非晶合金带材的塑性分离。

进一步的，所述牵引移动机构包括曲柄连杆，还包括设置在所述上机座顶部的驱动电机和偏心轮，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与偏心轮固定连接，所述曲柄连杆的一端套设在偏心轮上，另一端穿过上机座与所述压块固定连接。本技术方案中，驱动电机启动后会带动偏心轮进行转动，由于偏心轮旋转的过程中会带动曲柄连杆上下移动，这样与曲柄连杆固定连接的压块也会跟随其上下移动，压块底部连接的上刀机构也跟随一起移动，当压块及其连接的上刀机构向上移动时，非晶合金带材向前伸出上刀机构和下刀机构的切合点，当压块及其连接的上刀机构向下移动时，上刀机构和下到结构将非晶合金带材伸出切合点部分切断。

进一步的，所述上刀机构包括上刀座和固定上刀座上的上刀，所述压块底部设有凸块，所述上刀座固定在所述凸块上。