[实用新型]薄皮方钢管组合截断刀具

说明书

本实用新型属于一种与金属切断设备配套的机加工附件，具体地说它是一种用于异型钢管截断的专用刀具。

目前薄皮方钢管在工业产品上应用非常广泛，下料时常用砂轮锯无齿锯来做截断，其耗费能源大，消耗材料多，特别是噪音大，金属粉尘高含量给大量下料的企业带来严重的环境污染，其工作效率也非常低。曾有人设想用类似冲切工艺靠上下冲头来截断，但由于无法解决薄皮方钢管在冲击负荷下的变形问题，使修复工艺繁琐而至今未能实现。

本实用新型的目的在于提供一种与冲床或压力机配套的特种组合刀具，可以高效率实现薄皮方管钢的快速截断。

本实用新型的基本设计思想是借助冲切、压切工艺，设计一种新式的组合刀具，使其借助冲、压完成切削的工艺过程，象常规冲压截断一样，这种组合刀具应包括一个动切刀和一个静切刀，利用动切刀与静切刀之间的配合实现对料的剪切。因而如何保证在冲切过程中不产生形变和形成整齐的断面是本实用新型的难点关键。本设计中关键采用了特殊形状切刀。其中动切刀设计为3－5mm厚长条板状，刃口呈相切双圆弧组成的尖顶人字形，静切刀分为前后两个，呈V字形状，置于静切刀座的V形槽口上，采取这样的结构在应用时动切刀首先利用冲压力使尖顶刺入方钢管并利用四面刃口分切出3－5mm宽的屑向内卷曲，并与V形静切头配合实现后半部分的剪切，最终形成完整的两条3－5mm宽屑落下，从而实现截断任务，下面结合附图进一步说明本实用新型的目的是如何实现的：

图1为动切头示意图。

图2为图1的A－A向剖视放大图。

图3为静切刀的示意图。

图4为组合刀具与配套装卡具的装配使用状态示意图。

其中1为动切刀，α代表动切刀的尖顶夹角，R代表刃口相切双园弧的曲率半径，β代表动切刀刀口切削角，2代表静切刀，3代表静切刀刀座，4代表被截断的薄皮方钢管，图4中除静切刀，动切刀以外部分表示组合刀具的装卡具、配套支架及调整机构。

从附图1可以看出，为保证在截断过程中不变形，在动切头的刃口设计上采用了相切双园弧组成的尖顶人字形结构，其中尖顶夹角α控制在40°－50°之间，以保证在一定冲压力下能顺利刺入钢管，双园弧的曲率半径R为35－55mm之间，这样保证了初进刀切削进刀量小，接近V形静切刀刃口时的切削量加大。这是因为方管的侧壁靠近V形槽部分承载冲击力而不变形的能力较大。因而采用这种相切双园弧组成的尖顶人字形结构乃是本实用新型的设计关键。附图2所给出的动切刀断面图，为提高工作效率和断面质量，在刃口面上可以用工具磨床加工成内凹园弧面，其体现为动切刀刃口切削角β值可以略小于90°，具体参考数值β为85°－90°。

从图3可以看出与动切刀1相配合的静切刀2为V形，两片为完全对称形状，分别设置在前后两个刀座3的V形槽口上，应用时调整两个静切刀2的相对位置，使动切刀1能在两静切刀之间自由上下移动，并适当控制间隙使保持剪切模式下的滑动配合。这样就能十分顺利地把靠近V形槽的两个方钢管侧面切削开，完成最终的截断。

从附图4给出的使用状态图可以看出，动切刀1应用时靠紧固件或夹具固定在可以上下移动的支架上，这样可以对其直接施加垂直方向的冲量或压力完成截断任务。当然也可以靠夹具或附件将动切刀直接固定在冲床的冲头，或压力机的工作传动头上，这时只要校准静切刀的位置，即可完成截断工作。

采用以上的设计通过试验证明，本专用刀具使用方便，切口窄，与传统截断方式损耗量可降低30％，加工成本下降80％，工作效率提高3－4倍，且加工断面不变形，无毛刺，并且可彻底削灭噪音和金属粉尖的污染，降低了工人劳动强度，改善了工作环境。这项发明和实施将会给本行业带来明显的经济效益和环境效益。