本發明涉及剪板機技術領域，更具體地說，涉及一種采用三點支撐的機械式剪板機及其加工方法。

背景技術：

剪板機按照動力類型分為液壓剪板機和機械剪板機，液壓剪板機主要靠兩個液壓缸帶動上刀架運動，從而實現板材的剪切，其具有穩定的性能，但加工效率低；機械剪板機采用電機驅動，刀架沿滑軌上下運動，機械式剪板機動力足，效率高，但刀架磨損較大，噪音大。因此，如何降低機械式剪板機刀架的磨損，是改善其性能的一大難題。

此外，在剪板機的生產過程中，可采用焊接或者是機械組裝的方法把各部分焊接到一起形成機架，但由于剪板機的兩側墻板之間的距離較長，在焊接加工時會產生較大的熱應力導致壓料板變形，進而會影響上刀架及下刀座的安裝精度，影響加工質量，在剪板機工作時甚至會導致機架開裂損壞，嚴重影響剪板機的使用壽命。

關于降低剪板機刀架磨損的技術中，現有的液壓剪板機方案多是采用三點支撐代替滑軌，如中國專利申請號：201220028234.3，申請日：2012年1月28日，該申請案公開了一種閘式剪板機的三點支撐裝置，其包括后下支承，后上支承和前支承；后下支承設置在后擋板上，后上支承和前支承設置于剪板機機架上，刀架設置有導軌面，刀架上端連接油缸，刀架的兩側均被機架上的后上支承和前支承夾持，其中后下支承，后上支承支承在刀架后部，前支承支承在刀架前部。

對于液壓剪板機，由于其是由油缸驅動，刀架上、下運動，壓料機構可以直接固定在壓料板下方，通過液壓油驅動。但對于機械式剪板機，其壓料機構與刀架固定在一起，通過刀架驅動壓料機構運動，難以直接在外側設置橫向的壓料板，缺少固定支撐點，無法實現三點支撐。

技術實現要素：

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有技術中機械式剪板機采用滑軌對刀架磨損大的不足，提供了一種采用三點支撐的機械式剪板機，可有效降低刀架的磨損，而且摩擦小，效率高；為了保證具有三點支撐的機械式剪板機的精度，提供了一種針對該剪板機的加工方法，該方法通過對加工順序及工藝的控制，提高了機架的尺寸精度，有助于有利于剪板機的產品加工質量和使用壽命的提高。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種采用三點支撐的機械式剪板機，包括平行設置的兩個墻板、刀架、前面板和托架，托架焊接連接在墻板前側的承載臺上，前面板焊接連接在墻板的前側上段，在墻板上設置有主軸孔和動力軸孔；所述的墻板上還設置有下滾輪軸孔和上滾輪軸孔，所述下滾輪軸孔和上滾輪軸孔位于同一豎直線上；所述前面板的兩端有突出段，在突出段上設置有橫向滾輪軸孔；在滾輪軸孔中安裝滾輪，通過滾輪限制刀架僅能在豎直方向運動。

作為本發明更進一步的改進，所述橫向滾輪軸孔的軸線位于下滾輪軸孔和上滾輪軸孔的中部對稱面上。

本發明的一種采用三點支撐的機械式剪板機的加工方法，其加工步驟為：

步驟1、把兩個墻板固定在一起，用機床加工主軸孔和動力軸孔到要求尺寸；然后加工下滾輪軸孔和上滾輪軸孔，孔徑預留余量1～3mm；在前面板上加工橫向滾輪軸孔，預留余量1～3mm；

步驟2、把工作臺面板、主支板、輔助支板焊接在一起形成托架，然后加工工作臺面板的工作面，預留0.5～2mm余量；

步驟3、固定墻板中的第一墻板，把驅動刀架的主軸和驅動軸安裝到第一墻板上對應的主軸孔和動力軸孔，然后在主軸和動力軸的另一端安裝第二墻板，形成機架框架；

步驟4、把前面板拼接在墻板前側上端，點焊定位，然后采用交叉焊接方式完成焊接固定；

步驟5、把步驟2中焊接的托架吊裝到墻板前側的承載臺上，并調整托架位置，在工作臺面板與機架框架兩側的墻板外表面交接處點焊定位，然后焊接固定；

步驟6、把機架運送至整機加工中心，加工工作臺面板上表面，使工作臺面板上的下刀安裝面與主軸之間距離滿足要求尺寸；

步驟7、以下刀安裝面為基準，加工下滾輪軸孔、上滾輪軸孔和橫向滾輪軸孔到要求尺寸；

步驟8、在滾輪軸孔中安裝滾輪，然后安裝刀架，并完成其余部分安裝。

作為本發明更進一步的改進，步驟1中所加工的墻板外表面對應于下滾輪軸孔和上滾輪軸孔的位置處焊接有加厚板，該加厚板為圓形，并與滾輪軸孔同軸設置。

作為本發明更進一步的改進，步驟2中工作臺面板、主支板、輔助支板形成三角結構，所使用主支板上焊接有刀座調節座。

作為本發明更進一步的改進，步驟2中所述輔助支板上開設有構造孔，并在主支板和輔助支板上開設有避免干涉的工藝孔。

作為本發明更進一步的改進，步驟4中焊接前面板時采用交叉焊接方式進行焊接固定，其順序為：

S1、在第一墻板與前面板內側的上、下結合點焊接，然后焊接第二墻板與前面板外側的中部結合點；

S2、焊接第二墻板與前面板內側的上、下結合點；然后焊接第一墻板與前面板外側的中部結合點；

S3、在第一墻板與前面板內側的中部結合點焊接，然后焊接第二墻板與前面板外側的上、下結合點；

S4、焊接第二墻板與前面板內側的中部結合點；然后焊接第一墻板與前面板外側的上、下結合點。

作為本發明更進一步的改進，步驟5中點焊后焊接托架過程中，依次在輔助支板與第一墻板、第二墻板交接處的中部焊接一段20～40mm長的焊縫，然后依次由下至上完成主支板與第一墻板、第二墻板交接處的焊接；再對輔助支板與第一墻板、第二墻板交接處進行焊接，最后對工作臺面板與第一墻板、第二墻板的交接處進行焊接。

作為本發明更進一步的改進，步驟7中的機加工過程為：先加工第一墻板上的下滾輪軸孔和上滾輪軸孔，再加工靠近第一墻板一側的橫向滾輪軸孔；然后按照同樣的加工順序對機架的另一側進行加工。

作為本發明更進一步的改進，步驟7所加工的下滾輪軸孔和上滾輪軸孔的外側面位于同一平面上。

3.有益效果

采用本發明提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下有益效果：

(1)本發明的一種采用三點支撐的機械式剪板機，把液壓剪板機的三點支撐結構應用到機械式剪板機，并對前面板進行了結構改進，使其既能夠安裝橫向支撐滾輪，又不會影響刀架的剪切運動，結構結構設計合理，降低了刀架運動時的磨損，提高了加工效率，延長了設備的使用壽命；

(2)本發明的一種采用三點支撐的機械式剪板機的加工方法，通過對機架焊接工藝的合理安排，降低了焊接時的熱變形，此外，在焊接后利用整體加工方式對機架進行加工，從而可進一步減少焊接變形對機架尺寸精度的影響，提高了加工精度，有利于剪板機的產品加工質量和使用壽命的提高；

(3)本發明的一種采用三點支撐的機械式剪板機的加工方法，由于前面板上具有突出段，如果局部熱變形較大，會影響橫向滾輪軸孔的尺寸精度，本發明采用交叉焊接的方式焊接前面板，該方式既能縮短焊縫，減少熱變形，又能夠使兩側的熱變形相互抵消，獲得較好的焊接質量，有效防止突出段的變形，保證橫向滾輪的安裝精度。

附圖說明

圖1為本發明的剪板機機架的側面結構示意圖；

圖2為本發明的剪板機機架的正面結構示意圖；

圖3為本發明中工作臺面板的結構示意圖；

圖4為本發明中剪板機加工流程示意圖；

圖5為本發明中交叉式焊接流程示意圖。

示意圖中的標號說明：11、第一墻板；12、第二墻板；13、主軸孔；14、動力軸孔；15、下滾輪軸孔；16、上滾輪軸孔；21、前面板；22、橫向滾輪軸孔；23、加強筋板；31、工作臺面板；311、下刀安裝面；32、主支板；33、輔助支板；34、刀座調節座；35、構造孔。

具體實施方式

為進一步了解本發明的內容，結合附圖和實施例對本發明作詳細描述。

實施例1

結合圖1、圖2，本實施例的一種采用三點支撐的機械式剪板機，包括平行設置的兩個墻板，還包括刀架、前面板21和托架，托架焊接連接在墻板前側的承載臺上，前面板21焊接連接在墻板的前側上段，即朝向工作臺面板的一側的上段，在墻板上設置有主軸孔13和動力軸孔14，用于安裝主軸和連接電機的驅動軸。墻板上還設置有下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16，下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16位于同一豎直線上，用于安裝滾輪；前面板21的兩端設有突出段，突出段向前面板21的下側延伸，在突出段上設置有橫向滾輪軸孔22，用于安裝橫向滾輪。刀架上的主要剪切段位于兩個突出段之間，保證其能夠上下運動。橫向滾輪軸孔的位置在豎直方向上對應在下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16之間。結合圖1，所安裝的下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16中的滾輪位于刀架的左側，橫向滾輪位于刀架的右側，通過滾輪限制刀架僅能在豎直方向運動，從而可代替傳統的刀架滑軌。其余結構可采用本領域常通用設計，不再贅述。

傳統的機械式剪板機靠偏心輪驅動刀架上下運動，如果設置為三點支撐方式，其橫向滾輪容易與刀架發生干涉，而本實施例中通過對前面板的結構改進，使其既能夠安裝橫向支撐滾輪，又不會影響刀架的剪切運動，結構設計合理，降低了刀架運動時的磨損，提高了加工效率，延長了設備的使用壽命。

實施例2

本實施例的一種采用三點支撐的機械式剪板機，其基本結構與實施例1相同，更進一步地：橫向滾輪軸孔22的軸線位于下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16的中部對稱面上，即下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16距離橫向滾輪軸孔22的距離相等，則具有更好的結構穩定性。

實施例3

結合圖4，針對實施例1～2的機械式剪板機，本實施例提供了一種采用三點支撐的機械式剪板機的加工方法，其加工步驟為：

步驟1、用螺栓把第一墻板11和第二墻板12固定在一起，用機床加工主軸孔13和動力軸孔14到要求尺寸；然后加工下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16，孔徑預留余量2mm；在前面板21上加工橫向滾輪軸孔22，預留余量2mm。

步驟2、把工作臺面板31、主支板32、輔助支板33焊接在一起形成托架，然后加工工作臺面板31的工作面，預留0.5～2mm余量，本實施例選用1mm余量。

結合圖3，所使用主支板上焊接有刀座調節座34，用于調節固定下刀體，主支板32和輔助支板33均傾斜設置，主支板32與工作臺面板31底面夾角為60～78°，可選為65°；輔助支板33下端連接在主支板32中部附近，其距離主支板中部差值為0～15cm，工作臺面板31、主支板32、輔助支板33形成三角結構。

如圖2所示，輔助支板33上開設有構造孔35，可加強結構強度，并在主支板32和輔助支板33的兩端開設有工藝孔，避免與偏心輪的運動干涉。

步驟3、固定墻板中的第一墻板11，把驅動刀架的主軸和動力軸安裝到第一墻板11上對應的主軸孔13和動力軸孔14，然后在主軸和動力軸的另一端安裝第二墻板12，形成機架框架。

步驟4、把前面板21拼接在墻板前側上端，點焊定位，然后采用交叉焊接方式完成焊接固定。焊接前面板21時采用交叉焊接方式進行焊接固定，其順序為：

S1、在第一墻板11與前面板21內側的上、下結合點焊接，然后焊接第二墻板12與前面板21外側的中部結合點；

S2、焊接第二墻板12與前面板21內側的上、下結合點；然后焊接第一墻板11與前面板21外側的中部結合點；

S3、在第一墻板11與前面板21內側的中部結合點焊接，然后焊接第二墻板12與前面板21外側的上、下結合點；

S4、焊接第二墻板12與前面板21內側的中部結合點；然后焊接第一墻板11與前面板21外側的上、下結合點。

如圖5所示，即先在一側墻板的位置①處進行焊接，中間形成間隔點；然后在另一側的墻板位置②處進行焊接，與位置①處焊接形成互補；然后在位置③處進行焊接，再焊接位置④處，剩余步驟與此同原理。由于前面板上具有突出段，該方式既能縮短焊縫，減少熱變形，又能夠使兩側的熱變形相互抵消，獲得較好的焊接質量，有效防止突出段的變形，保證橫向滾輪的安裝精度。

步驟5、把步驟2中焊接的托架吊裝到墻板前側的承載臺上，并調整托架位置，在工作臺面板41與機架框架兩側的墻板外表面交接處點焊定位，然后焊接固定。

焊接過程中，依次在輔助支板33與第一墻板11、第二墻板12的外側交接處的中部焊接一段30mm長的焊縫，然后依次由下至上完成主支板32與第一墻板11、第二墻板12交接處的焊接；再對輔助支板33與第一墻板11、第二墻板12交接處進行焊接，最后對工作臺面板與第一墻板11、第二墻板12進行焊接。

由于先在輔助支板進行段式焊接定位，在焊接主支板時，可避免主支板錯位；此外，主支板與墻板焊接后，工作臺面板會存在一定程度的微小變形，此時還可通過控制輔助支板與墻板外側拼接處的焊腳鋪口面積來抵消形變，減少熱變形，獲得較好的焊接質量。

步驟6、把機架運送至整機加工中心，加工工作臺面板31上表面，使工作臺面板上的下刀安裝面311與主軸之間距離滿足要求尺寸。

如果下刀安裝面311與主軸之間距離不符合要求，上刀體的運動行程不足，則無法完成剪切；若行程過量，會降低加工效率，對刀具磨損較大，因此，必須要保證兩者的間距。本實施例采用先安裝后加工的順序，可滿足該要求。

步驟7、以下刀安裝面311為基準，加工下滾輪軸孔15、上滾輪軸孔16和橫向滾輪軸孔22到要求尺寸。其具體加工工序為：

S1、加工第一墻板11的下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16的外側面，使其外側面為豎直面；

S2、加工第一墻板11的下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16至要求的高度和內徑尺寸，使滾輪軸孔的軸線與其外側面垂直；

S3、加工靠近第一墻板11一側的橫向滾輪軸孔22，使其外側面垂直于基準面；

S4、加工橫向滾輪軸孔22至要求的高度和內徑尺寸，橫向滾輪軸孔22的軸線與其外側面垂直；

S5、按照S1～S4的步驟對機架的另一端進行加工。

采用焊接后的整機加工方式進行機架加工，可進一步消除微量形變對加工精度的影響，上滾輪軸孔、下滾輪軸孔和橫向滾輪軸孔可保證上刀架的安裝精度，另一方面能夠保證上刀架在豎直方向運動。此外，由于精度的提高，剪板機工作時存在的形變減少，有助于提高剪板機的使用壽命。

步驟8、在滾輪軸孔中安裝滾輪，然后安裝刀架，并完成其余部分安裝。

其余部分包括連桿、壓料機構、擋料機構等部件的安裝，以及電力控制系統的安裝，該部分采用傳統方法即可實現，不在贅述。

本發明從焊接工藝和機加工順序兩方面對機架的加工工藝進行控制，一方面，通過合理的焊接工藝的安排，使機架上的焊接熱應力相互抵消，有效降低熱變形；另一方面，在焊接后進行整體機加工，從而消除焊接形變對機架安裝精度的影響，大大提高了剪板機的安裝精度，有利于剪板機的產品加工質量和使用壽命的提高。

實施例4

本實施例的一種采用三點支撐的機械式剪板機的加工方法，其基本加工過程與實施例3相同，其不同之處在于：步驟1中所加工的墻板外表面對應于下滾輪軸孔15和上滾輪軸孔16的位置處焊接有加厚板，該加厚板為圓形，并與滾輪軸孔同軸設置。由于小型剪板機兩側的墻板較薄，焊接的加厚板有助于提高結構強度，而且方便步驟7中整體機加工操作。步驟7中加工的上滾輪軸孔15和下滾輪軸孔16的外側面位于同一平面上，則一次走刀便可完成整個面的加工，效率高。

此外，在前面板21與墻板之間焊接有加強筋板23，用于加強前面板結構。

實施例5

本實施例的一種采用三點支撐的機械式剪板機的加工方法，其基本加工過程與實施例4相同，其不同之處在于：步驟5中輔助支板33與第一墻板11、第二墻板12交接處的中部焊縫長度為25mm。

本發明通過對結構的改進設計，采用三點支撐方式限制刀架的運動，并合理的避免了干涉問題；進一步地，通過對焊接工藝的安排，減少了焊接熱變形；并利用整機加工方法來消除形變對尺寸精度的影響，大大提高了剪板機的安裝精度，有利于剪板機的產品加工質量和使用壽命的提高。

以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。