落料吸气组合式排废刀
阅读说明：本技术 落料吸气组合式排废刀 (Blanking and air suction combined waste discharging knife ) 是由 肖建阳 蔡玉星 苏强 胡延峰 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种落料吸气组合式排废刀,主要由落料吸气刀体、落料吸气大口径轴头及齿轮构成,在所述落料吸气刀体的一端安装有齿轮,在所述落料吸气刀体的另一端法兰连接有落料吸气大口径轴头；所述的落料吸气刀体由刀轴、刀身、刀腔、落料孔、气量调节孔组及通气孔构成；所述的落料吸气大口径轴头内部设有排废通道,该排废通道与刀腔同轴连通设置。本发明设计科学合理,具有降低废品率、排废效果好、提高生产效率、能够模切小孔、延长刀体使用寿命、刀腔易于清洁、易于实现的优点,是一种就有较高创新性的落料吸气组合式排废刀。(The invention relates to a blanking and air suction combined waste discharging knife which mainly comprises a blanking air suction knife body, a blanking air suction large-diameter shaft head and a gear, wherein the gear is installed at one end of the blanking air suction knife body, and the blanking air suction large-diameter shaft head is connected with the other end of the blanking air suction knife body in a flange mode; the blanking air suction cutter body consists of a cutter shaft, a cutter body, a cutter cavity, a blanking hole, an air quantity adjusting hole group and a vent hole; the blanking and air suction large-caliber shaft head is internally provided with a waste discharge channel, and the waste discharge channel is coaxially communicated with the cutter cavity. The blanking and air suction combined waste discharging knife has the advantages of scientific and reasonable design, good waste discharging effect, improvement on production efficiency, capability of die cutting small holes, prolonged service life of the knife body, easiness in cleaning of the knife cavity and easiness in implementation, and has higher innovativeness.)
技术领域
本发明属于模切机领域，涉及一种排废刀，特别是一种落料吸气组合式排废刀。
背景技术
目前，模切件的加工因其材料本身的性质，以及各类辅材的搭配不一，模切件在加工过程中需要排出废料。现有的排废方法存在如下弊端：1、现有工艺方案普遍采取刀体小孔内添加针状圆柱形顶针，此工艺普遍适用于普通型设备，在卫星式设备使用时存在诸多问题，如：卫星式设备轴体较大，不能在完成切削的同时将废料顶出至主轴，此时会采取延时排废的工艺，但是由于废料切削后有胶情况会因为时间长导致黏连，无胶情况会导致废料位置发生变化，从而会导致产品排废不良，产品一旦排废不良，整片产片即为废品，导致整体产品良率低；2、现有工艺方案的刀腔排废工艺存在很多缺陷，其只是单纯的刀腔与普通式小孔的结合，这样不但不能有效排废，而且还会在生产过程中带来很多困难，比如刀腔堵塞、小孔堵塞等，这些将会直接导致产品的不良率上升，而且还会影响生产效率，具体为：现有的排废刀无法模切小于1.0mm的小孔，如0.8mm，0.6mm直径的排废孔；小孔堵塞会导致崩刃的问题；小孔过深会导致废料堆积排废不畅的问题；排废通道过小会导致吸气压力小的问题；刀具形状孔少会导致气流不畅及憋气的问题以及瞬间气流增强与刀腔内壁清洁问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构设计科学合理，降低废品率、排废效果好、提高生产效率、能够模切小孔、延长刀体使用寿命、刀腔易于清洁、易于实现的落料吸气组合式排废刀。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种落料吸气组合式排废刀，其特征在于：主要由落料吸气刀体、落料吸气大口径轴头及齿轮构成，在所述落料吸气刀体的一端刀轴上通过螺钉安装有齿轮，在所述落料吸气刀体的另一端法兰连接有落料吸气大口径轴头；所述的落料吸气刀体由刀轴、刀身、刀腔、落料孔、气量调节孔组及通气孔构成，所述的刀轴同轴设置在刀身的一侧端面上，在所述刀身的内部设置有刀腔，在刀身的外壁两端设置有呈圆周间隔均布的落料孔，在两侧落料孔相对应的刀腔内壁处设置有一圈凹槽，在两端落料孔的外侧均设置有制于刀身上的气量调节孔组，在所述刀轴一侧的刀身端面上开有与刀腔内部相连通的通气孔，在该通气孔处安装有通气嘴；所述的落料吸气大口径轴头内部设有排废通道，该排废通道与刀腔同轴连通设置。
而且，所述的落料孔为倒锥形结构。
而且，所述的气量调节孔组由多个大小孔径不一的气量调节孔构成，各气量调节孔在刀身上呈圆周间隔均布且与刀腔的内部相连通，在各气量调节孔上装配有孔塞。
本发明的优点和有益效果为：
1、本落料吸气组合式排废刀，采用了无针式排废孔设计，在没有采用此技术方案前，普遍采用顶针式刀具，顶针排废刀具存在诸多问题，其一孔径不能小于1.0mm，小了以后没有合适的顶针能够放入到孔内，对产品是一种限制；其二，在稍大一些的孔径内放置顶针来排除废料时，由于顶针内置胶棒，硬度高，回弹性较差，当刃口与材料接触时，由于顶针过盈安装在刃腔内，受到挤压的材料会产生不同程度的形变，导致尺寸不良，外观不良等情况。本排废刀由于刀腔内是空的，且刀刃的内外角度都可以按照理论设计值进行切削理想的尺寸，既能够保证尺寸的同时，外观没有受到外界因素的任何挤压，从而不存在任何形变问题，同时提升了产品外观。
2、本落料吸气组合式排废刀，采用了倒锥形落料孔设计，在没有采取此技术方案前，普通的刀腔落料只是单纯的在刃口内部打了一个垂直的圆孔，这种单纯的打孔在实际使用时，很短的时间就会出现由于废料堆叠在刀腔刃口部位，导致刃口被废料挤压而产生的胀裂现象，刀具直接损坏，不能继续生产，直接造成模具损失与生产任务延期等问题。在采用此技术方案后，落料孔形成一个倒锥形，经过这种工艺处理后，模切后的废料进入落料孔的刃口后没有卡顿的空间，直接由锥形孔掉落至刀腔内，从而实现刃口没有废料堆积，刀刃不会受到任何挤压的目的，在保证排废通畅的同时保证刀具的使用寿命。
3、本落料吸气组合式排废刀，采用了刀腔内壁刃口底部凹槽的设计，在没有采取此技术方案前，由于锥形孔的刀具深度是有限的，导致不能完全贯穿壁厚，从而出现台阶现象，一旦出现台阶现象后，废料在经过时会有一部分残留的台阶部位，当工作时间发生变化时，此台阶部位积存的废料会越来越对，从而发生孔堵塞。在采用此技术方案后，解决了台阶残留废料问题与孔堵塞问题，提高性能的同时保证刀具寿命提升产品质量。
4、本落料吸气组合式排废刀，采用在大孔径轴头处设置排废通道的设计，在没有采取此技术方案前，一般的刀具轴头直径只有25-35mm之间，其内孔最大只能做到直径25mm，这样由于通道过窄导致气量不足，不能实现有效吸出废料，同时导致吸气泵憋气导致的气泵发热甚至损坏，此设计将刀具轴头在理论情况下将其外径调整至40mm，其内径调整至33mm，其刀轴直径最低调整到70齿，此设计方案经过验证，将其有效尺寸分别发挥到最大化可利用空间，即解决了由于通气量不足原因导致的产品排废不净情况，又有效的缓解了气泵的阻力，从而实现了提高产品质量，降低了气泵损坏的风险。
5、本落料吸气组合式排废刀，采用气量调节孔组的设计以及气量调节孔组中各大小孔径不同的气量调节孔的设计，在没有采取此方案前，吸气泵的传输的吸气压力和管道是额定的，当刀体孔位较少时，此时的通气比例与吸气泵不能形成统一比，此时吸气泵运转会出现气流堵塞的憋气现象，长时间运转会导致气泵内部组件烧坏。在采用了此设计方案后，根据刀具本身图纸内部孔的排废大小多少来判定气流是否受阻，如出现受阻现象，可以通过气量调节孔组进行对比调节，设计孔的型号大小不一，能够保证调节到即不影响气泵的吸力，又能够不让气泵受阻的效果发生，不用的孔会采取塞堵的形式进行打开或关闭，从而实现根据实际情况进行随时调节的目的。完成有效气量排废的同时，保护气泵内组件，延长气泵寿命。
6、本落料吸气组合式排废刀，采用了通气嘴设计，在没有采取此方案前，一方面，吸气泵开启的瞬间会产生一股较强气流，此气流由于没有得到及时释放，导致气泵瞬间憋气的同时，对产品表面产生强大的吸力导致产片局部形变；另一方面，当设备长时间运转后，会有一些带有残胶或者其他不易排出的废料黏贴在刀腔内壁上，导致整体排废效果下降甚至产生不良品；在没有采取此方案前需要将刀具拆下，然后拆开后进行手动清除内壁残留废料，比较费时费力。在采用此方案后，无需将刀具拆下，只需要在停机时将高压气管连接至通气孔处，同时开启高压气管与吸气泵，运转片刻后，刀腔内壁残留废料会全部被清理干净，省时省力。此方案不但能够改善产品外观局部受损，很能够有效对刀腔内壁进行清洁，提高品质的同时提升工作效率。
7、本发明设计科学合理，具有降低废品率、排废效果好、提高生产效率、能够模切小孔、延长刀体使用寿命、刀腔易于清洁、易于实现的优点，是一种就有较高创新性的落料吸气组合式排废刀。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的分解图；
图3为图2的剖视图；
图4为图3的I部放大图(示意倒锥形结构)；
图5为本发明的左视图；
图6为本发明的工作状态示意图。
附图标记说明：
1-刀轴、2-齿轮、3-气量调节孔组、4-落料孔、5-落料吸气刀体、6-落料吸气大口径轴头、7-螺钉、8-通气嘴、9-孔塞、10-通气孔、11-刀腔、12-气量调节孔、13-排废通道、14-凹槽、15-倒锥形结构、16-通气嘴避让孔、A-排废刀、B-需要模切的材料、C-模切后的材料、D-模切机主轴。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种落料吸气组合式排废刀，其创新之处在于：主要由落料吸气刀体5、落料吸气大口径轴头6及齿轮2构成，在所述落料吸气刀体的一端刀轴1上通过螺钉7安装有齿轮，在所述落料吸气刀体的另一端法兰连接有落料吸气大口径轴头；所述的落料吸气刀体由刀轴、刀身、刀腔11、落料孔4、气量调节孔组3及通气孔10构成，所述的刀轴同轴设置在刀身的一侧端面上，在所述刀身的内部设置有刀腔，在刀身的外壁两端设置有呈圆周间隔均布的落料孔，在两侧落料孔相对应的刀腔内壁处设置有一圈凹槽14，在两端落料孔的外侧均设置有制于刀身上的气量调节孔组，在所述刀轴一侧的刀身端面上开有与刀腔内部相连通的通气孔，在该通气孔处安装有通气嘴8；所述的落料吸气大口径轴头内部设有排废通道13，该排废通道与刀腔同轴连通设置。
在所述的齿轮上设置有通气嘴避让孔16。
所述的落料孔为倒锥形结构15。
所述的气量调节孔组由多个大小孔径不一的气量调节孔12构成，各气量调节孔在刀身上呈圆周间隔均布且与刀腔的内部相连通，在各气量调节孔上装配有孔塞9。
所述的通气嘴为浙江承俊公司生产的型号为G1/8的产品。
倒锥形落料孔用于使被切掉的废料部分由锥形孔掉落到刀腔内；
刀腔内壁刃口底部凹槽用于降低落料孔深度，降低排废阻力；
通气孔用于安装通气嘴，清除残余废料，气压过高自动放气；
孔径大小组合的气量调节孔组用于根据刀体排废孔多少进行调节气量(匹配齿轮负变位处理)；
刀腔用于暂时储存废料；
大口径轴头处的排废通道用于废料通过此通道输送到吸气泵；
齿轮处通气嘴避让孔用于将通气嘴外露部分进行避让。
安装时，首先将排废刀A按照图纸示意安装完毕；然后将需要模切的材料B复合在模切机主轴D的表面上；再然后将排废刀A根据工艺需求安装至材料上方，进行加压模切；模切后的材料示意为C处，模切排废后的带孔材料；废料进入刀腔等待下一步工序排出；完成安装调试。
工作原理：
1、此排废刀采用了将刀具刃口设置为倒锥形落料孔的结构，废料可以通过加压模切后由刀腔处排出，掉落顺畅不会溢出；
2、由于采用了刃口底部凹槽的设计，使得局部降低壁厚，排废更加顺畅；
3、废料掉入刀腔处后通过排废通道处将废料排出，由吸气泵进行废料收集；
4、由于刀具每次所需要模切的产品图形不一致，导致导体上面的孔或多或少，此时吸气泵的吸气系统在排废孔较少时会产生强大的阻力，长时间运转会导致气泵阻力过高而烧坏，因此在刀体上设计了大小组合气量调节孔，单侧四处孔型号大小不同，两侧共八处。如出现刀体本身图形导致的排废孔较少时(比如仅几个小孔)，可以根据刀体的实际废料孔的数量进行匹配调节进气量，从而既能实现气量顺畅，又能够保证气流均匀，气泵阻力降低，长时间运转不损坏泵体；
5、刀体上通气孔的设置，在该通气孔内螺纹安装通气嘴，其功能作用一，在吸气泵开启瞬间给刀体施加较强大的吸气压力时，此通气嘴内置弹簧阀门会自动打开，会进行瞬间增大通气气流，保护气泵的同时，不会将产品局部由于阻力的增加而吸的产品表面变形；其功能作用二，当长时间运转后，掉落到刀腔内的各种形状的废料，以及带有包含一些残胶的废料吸附在刀腔内壁上，导致其刀体通气能力下降，甚至堵塞的情况。此时将通气嘴与高压吹气管进行连接，启动吹气管的同时启动吸气泵，被黏连在刀腔内壁上的堆积残余废料会被瞬间吹落然后被吸气泵吸至泵体废料存储中心；
以上完成整个的操作过程的同时，同时保障了刀腔内壁的实时清洁状态，从而能够使得刀体吸废功能不会因为运转时间长导致的排除废料能力下降。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
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