确保强迫对流流场均匀的半蜂窝状钢带整形、切断机

摘要

本发明公开了一种确保强迫对流流场均匀的半蜂窝状钢带整形、切断机，包括水平设置的顶板和底板，顶板和底板通过多根导向柱固定连接，导向柱与顶板和底板垂直；在顶板和底板之间，设置与顶板和底板平行的压板；压板上设置与其固定连接的导向套；导向套通过导向孔与导向柱形成滑动配合；在底板上设置下齿条；在压板上设置上齿条；在压板运动至最底部位置的状态下，上齿条与下齿条齿形啮合；整形、切断机设有压板驱动机构。采用上述技术方案，精确整形钢带齿形，设备整形精度高；将整形工作和切断工作组合在一台设备上完成；经过调整，可以使整形和切断分别进行，也可以使整形和切断同时进行；结构简单、使用调整方便。

权利要求

1.确保强迫对流流场均匀的半蜂窝状钢带整形、切断机，包括水平设置的顶板(2)和底板(4)，所述的顶板(2)和底板(4)通过多根导向柱(8)固定连接，所述的导向柱(8)与顶板(2)和底板(4)垂直；

其特征在于：

在所述的顶板(2)和底板(4)之间，设置与顶板(2)和底板(4)平行的压板(3)；

所述的压板(3)上设置与其固定连接的导向套(9)；所述的导向套(9)通过导向孔与所述的导向柱(8)形成滑动配合；

在所述的底板(4)上设置下齿条(7)；在所述的压板(3)上设置上齿条(6)；在所述的压板(3)运动至最底部位置的状态下，所述的上齿条(6)与下齿条(7)齿形啮合；

所述的整形、切断机设有压板驱动机构；

所述的压板(3)的端部设置切刀(5)，所述的切刀(5)与下齿条(7)的端部形成刀口；

所述的上齿条(6)上设置与其固定连接的导向销(12)；所述的压板(3)上设有导向销衬套(13)；所述的导向销(12)的上段与导向销衬套(13)的内孔形成滑动配合；所述的导向销(12)的上端部设有凸圆，凸圆的直径大于导向销衬套(13)的内孔孔径；在所述的压板(3)与上齿条(6)之间，所述的导向销(12)上套装弹簧(11)，所述的弹簧(11)为压缩弹簧；在弹簧(11)的作用下，所述的上齿条(6)与压板(3)相距一段距离，所述的切刀(5)的刃口高于上齿条(6)的下沿口。

说明书

确保强迫对流流场均匀的半蜂窝状钢带整形、切断机

技术领域

[0001] 本发明属于机械产品加工工艺的技术领域，涉及机械产品加工设备，更具体地说，本发明涉及一种确保强迫对流流场均匀的半蜂窝状钢带整形、切断机。

背景技术

[0002] 近年来，随着国内外对于高速风洞的建设需求，具有风阻小、流场均匀，且由金属蜂窝状结构组成的通风窗口应用越来越多。这种蜂窝状通风窗被称为蜂窝窗。

[0003] 如图8、图9和图10所示，蜂窝窗由外框14和蜂窝板15组成。

[0004] 根据需要，这些窗口由尺寸不同的六角蜂窝状网格组成，网格材料为约0.1mm左右厚，13mm左右宽的软磁钢带或特殊的不锈钢带。网格尺寸的精度直接影响蜂窝板的产品质量。工装中的剪切、成形，焊接准确度，切割工序中出现的毛刺、缝隙、焊接飞溅等都将决定产品的性能。由于蜂窝板产品的精度要求高，因此必须使用专用高精度设备。

[0005] 蜂窝板生产的工艺顺序为：

[0006] 将软磁钢带剪切成标准宽度的窄钢带；

[0007] 将窄钢带滚压成半蜂窝状的齿条；

[0008] 将齿条整形并定长度切断；

[0009] 将半蜂窝状齿条焊接成蜂窝板；

[0010] 将蜂窝板切割到尺寸；

[0011] 将蜂窝板装入边框并与其焊接。

[0012] 蜂窝板的系列生产设备主要分为：钢带剪切、半蜂窝滚齿成型、半蜂窝齿条整形切断、蜂窝板焊接、蜂窝板切割和观察窗焊接成型等设备。

[0013] 由于蜂窝板生产工艺的特殊性，国内国外均无此类产品生产设备的介绍。

[0014] 用半蜂窝状钢带滚齿机滚出的半蜂窝状钢带如图1(整形前)所示。由于是滚齿成型，造成了半六角形除了边长尺寸准确外内角和外角均有误差。同时，滚齿成型的工艺也决定了半六角型的角顶点处带有很小的圆弧。以上形状上的细微误差在蜂窝板成型后将直接影响其产品性能。

[0015] 另外，在将半蜂窝状钢带焊接成蜂窝板前需要根据要求将钢带剪切成定长度。

[0016] 综合以上要求，需要用特殊设备对半蜂窝状钢带进行整形和切断。这种特殊的整形、切断设备目前还没有成熟产品在市场上出现，也没有相应的技术方案公开。

发明内容

[0017] 本发明提供一种确保强迫对流流场均匀的半蜂窝状钢带整形、切断机，其目的是提高蜂窝板的产品的质量和生产效率。

[0018] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

[0019] 本发明的确保强迫对流流场均匀的半蜂窝状钢带整形、切断机，包括水平设置的顶板和底板，所述的顶板和底板通过多根导向柱固定连接，所述的导向柱与顶板和底板垂直；

[0020] 在所述的顶板和底板之间，设置与顶板和底板平行的压板；

[0021] 所述的压板上设置与其固定连接的导向套；所述的导向套通过导向孔与所述的导向柱形成滑动配合；

[0022] 在所述的底板上设置下齿条；在所述的压板上设置上齿条；在所述的压板运动至最底部位置的状态下，所述的上齿条与下齿条齿形啮合；

[0023] 所述的整形、切断机设有压板驱动机构。

[0024] 所述的压板驱动机构为：在顶板的上表面固定设置气缸，所述的气缸的活塞杆向下穿过顶板，该活塞杆的端部通过气缸接头与压板固定连接。

[0025] 所述的压板的端部设置切刀，所述的切刀与下齿条的端部形成刀口。

[0026] 所述的上齿条上设置与其固定连接的导向销；所述的压板上设有导向销衬套；所述的导向销的上段与导向销衬套的内孔形成滑动配合；所述的导向销的上端部设有凸圆，凸圆的直径大于导向销衬套的内孔孔径；在所述的压板与上齿条之间，所述的导向销上套装弹簧，所述的弹簧为压缩弹簧；在弹簧的作用下，所述的上齿条与压板相距一段距离，所述的切刀的刃口高于上齿条的下沿口。

[0027] 本发明采用上述技术方案，利用齿条啮合原理，在半六边形钢带参与啮合的过程中，精确整形钢带齿形，设备整形精度高；根据半六边形钢带整形与钢带切断的定位方式一致的原因，将整形工作和切断工作组合在一台设备上完成；经过调整，可以使整形和切断分别进行，也可以使整形和切断同时进行；结构简单、使用调整方便。

附图说明

[0028] 附图所示内容及图中标记如下：

[0029] 图1为本发明的半蜂窝状钢带整形前的结构示意图；

[0030] 图2为本发明的半蜂窝状钢带整形后的结构示意图；

[0031] 图3为本发明的整形、切断机结构示意图；

[0032] 图4为图3中A处的放大的结构示意图；

[0033] 图5为图3中B处的放大的结构示意图；

[0034] 图6为图3所示结构的右视图；

[0035] 图7为图3中导向销及衬套结构处放大的结构示意图。

[0036] 图8为蜂窝窗的正面视图；

[0037] 图9为图8所示结构的俯视图；

[0038] 图10为蜂窝结构局部放大的视图。

[0039] 图中标记为：

[0040] 1、气缸，2、顶板，3、压板，4、底板，5、切刀，6、上齿条，7、下齿条，8、导向柱，9、导向套，10、气缸接头，11、弹簧，12、导向销，13、导向销衬套，14、外框，15、蜂窝板。

具体实施方式

[0041] 下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

[0042] 为了提高产品的技术性能，需要对用半蜂窝状钢带滚齿机滚出的半蜂窝状钢带进行精确整形，达到如图2(整形后)所示要求。

[0043] 齿形设计为正六边型的一半：三条齿边长为L，齿顶角为60°。考虑到挤压材料的厚度δ，齿谷边长为：L+2δ×tan30°。

[0044] 通过对现有技术进行分析，本发明的对进行整形和切断的设备，应该具有以下特点和要求：

[0045] 1、在保证半六角形的尺寸精度的同时，提高半六角形的形状精度；因为两个半蜂窝状钢带拼接后形成的六角蜂窝孔精确度直接影响产品的效果；

[0046] 2、提高半六角形转角处的锐度，尽可能消除转角圆弧；

[0047] 3、保证剪切边与齿型方向平行且切口无毛刺，因为成型后的毛刺同样影响产品的效果。

[0048] 半蜂窝状钢带整形可以采用两种方法：齿轮齿条滚压和双齿条挤压。

[0049] 齿轮齿条滚压整形设备原理是：利用同型的梯形齿轮和齿条相互啮合滚压整形。其优点是：设备简单，理论上可以滚压较长钢带。缺点：一是由于梯形齿轮的啮合是不完全啮合，特别是齿尖转角处无法完全啮合，所以无法消除转角圆弧。缺点二是不能在此设备上同时完成钢带的切断工作，只有另外增加设备切断。

[0050] 双齿条挤压整形设备原理是：利用两根同型的梯形齿条相互挤压整形。其优点是整形效果好、精度高，并且可以在同一设备上完成钢带的切断工作。缺点是为了保证设备钢度，增加了设备的复杂程度和体积。

[0051] 综合以上的优缺点，本发明得出以下发明构思：

[0052] 1、采用双齿条挤压原理设计新设备，确保半六角形的形状精度，尽可能消除转角圆弧；

[0053] 2、鉴于整形工位对半蜂窝状钢带的定位方式与切断定位方式相同，可以设计在完成整形工作的同时，完成切断工作。

[0054] 如图3、图6所示的结构，是本发明的确保强迫对流流场均匀的半蜂窝状钢带整形、切断机，包括水平设置的顶板2和底板4，所述的顶板2和底板4通过多根导向柱8固定连接，所述的导向柱8与顶板2和底板4垂直。

[0055] 为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高蜂窝板的产品的质量和生产效率的发明目的，本发明采取的技术方案为：

[0056] 如图3、图6所示，本发明的确保强迫对流流场均匀的半蜂窝状钢带整形、切断机，在所述的顶板2和底板4之间，设置与顶板2和底板4平行的压板3；所述的压板3上设置与其固定连接的导向套9；所述的导向套9通过导向孔与所述的导向柱8形成滑动配合；在所述的底板4上设置下齿条7；在所述的压板3上设置上齿条6；在所述的压板3运动至最底部位置的状态下，所述的上齿条6与下齿条7齿形啮合；所述的整形、切断机设有压板驱动机构。

[0057] 图4是上齿条6的齿形放大的示意图；图5是下齿条7的齿形放大的示意图。

[0058] 上述技术方案的优点是：利用齿条啮合原理，在半六边形钢带参与啮合的过程中，精确整形钢带齿形；设备整形精度高。

[0059] 所述的压板驱动机构为：在顶板2的上表面固定设置气缸1，所述的气缸1的活塞杆向下穿过顶板2，该活塞杆的端部通过气缸接头10与压板3固定连接。

[0060] 采用气缸作为动力源，四个导柱加滚珠直线轴承机构，保证挤压整形的稳定，减少了磨损。

[0061] 所述的压板3的端部设置切刀5，所述的切刀5与下齿条7的端部形成刀口。

[0062] 所述的上齿条6上设置与其固定连接的导向销12；所述的压板3上设有导向销衬套13；所述的导向销12的上段与导向销衬套13的内孔形成滑动配合；所述的导向销12的上端部设有凸圆，凸圆的直径大于导向销衬套13的内孔孔径；在所述的压板3与上齿条6之间，所述的导向销12上套装弹簧11，所述的弹簧11为压缩弹簧；在弹簧11的作用下，所述的上齿条
6与压板3相距一段距离，所述的切刀5的刃口高于上齿条6的下沿口。

[0063] 根据半六边形钢带整形与钢带切断的定位方式一致的原因，将整形工作和切断工作组合在一台设备上完成；经过调整，可以使整形和切断分别进行，也可以使整形和切断同时进行；结构简单、使用调整方便。

[0064] 为了兼顾切断功能，本发明为上齿条6设计了两套导向销12和导向销衬套13，并在中间加装弹簧11。这样，当气缸1动作时，上齿条6在弹簧11的作用下将首先压紧被整形半蜂窝状钢带。如果这时切断功能被启用，切刀5将被压紧的状态下的半蜂窝状钢带剪断。当上齿条6克服弹簧力与压板3重合后，上下齿条便将半蜂窝状钢带完全整形。

[0065] 压板3的右端设计有与切刀5宽度相同间隙配合的槽口，槽口内有上下两个螺纹孔。当切刀5被固定在上螺纹孔时，切刀5口在上齿条6梯形齿的上方不起剪切作用，设备只作整形用。当切刀5被固定在下螺纹孔时，切刀5起作用，设备可只作切断用，也可整形、切断同时使用。

[0066] 当设备只作整形用时，对于较长的半蜂窝状钢带可以进行分段整形。

[0067] 本发明的装配与调整的具体方案：

[0068] 本发明的装配过程：

[0069] 在压板3的两端装入四个导向套9后，在四个导向套9中分别插入四个导向柱8；

[0070] 在导向柱8的两端分别用螺钉装入顶板2和底板4；

[0071] 在顶板2的上方装入气缸1，再在气缸1的伸出端装入气缸接头10，将气缸接头10的另一端与压板3螺钉连接；

[0072] 在压板3上装入两个导向销衬套13；

[0073] 取两个导向销12从上往下穿过压板3再分别套入一个弹簧11后，与上齿条6螺纹连接；在底板4上面用螺钉连接下齿条7；

[0074] 在压板3右端槽内放入切刀5并用螺栓锁紧，完成设备装配。

[0075] 设备的调整方法：

[0076] 1、整形齿条啮合间隙调整：

[0077] 首先将底板4背面紧固下齿条7的三个螺钉拧松，再在下齿条7上放一根准备整形的半蜂窝状钢带；

[0078] 启动气源，让气缸1带动上齿条6下压到位，观察两齿条啮合完好后，锁紧底板4背面紧固下齿条7的三个螺钉。

[0079] 2、切断功能调整：

[0080] 本发明除了具有整形功能外，尙具有对半蜂窝状钢带的切断功能。

[0081] 当选择整形并切断钢带时，只需要将切刀5的安装孔对准压板3右端定位槽内下面的螺纹孔，见图3，用螺栓锁紧及可。刀具间隙是由设计和加工保证的。

[0082] 当选择只对钢带整形而无需切断功能时，只需要将切刀5的安装孔对准压板3右端定位槽内上面的螺纹孔，见图3，用螺栓锁紧及可。

[0083] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。