[发明专利]用于剪切杆状材料的方法及装置

说明书

本发明公开一种用于借助切割刀片(30)从杆状材料(R)剪切端部段(R_E)的方法，所述切割刀片(30)能够靠着静止刀片(10)相对于杆状材料的纵向方向横向地移动，在剪切操作期间，待剪切的端部段(R_E)在其端部表面侧与纵向停止件(50)接触，并且通过纵向停止件(50)以在杆状材料(R)的纵向方向上的压力(F_D)作用。作用在端部段(R_E)上的压力(F_D)在剪切操作期间利用纵向停止件(50)的位置受控制的纵向位置产生。因而能够利用比传统的作用力受控制的压力作用低的压力控制管理，而没有减损在端部段(R_E)处的分离面的剪切质量。

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求1的前序部分的用于从杆状材料剪切端部段的方法，以及根据独立权利要求9的前序部分的用于执行该方法的装置。

背景技术

通常已知一般类型的剪切方法及对应装置，例如从CH 702 984 B1已知，并且例如，在生产由金属材料制成的模塑部件时使用。在这些方法中，典型地在固定在适当位置的静止刀片与能够相对该静止刀片移动的切割刀片之间引入金属杆状材料，其中杆状材料的待剪切的端部段在纵向方向上突出超过由静止刀片与切割刀片限定的剪切面。切割刀片然后靠着静止刀片相对于杆状材料横向地被引导，因而将端部段从杆状材料剪断。

在本文中，“杆状材料”理解为意指具有显著的纵向伸长以及横过纵向伸长是常数的任意横截面的任何形式的材料。特别地，任何尺寸的金属棒、杆及线符合此定义。圆形横截面系最为常见的，尽管本发明并非限定于此。术语“杆形状”以类似的方式理解。术语“端部段”理解为意指位在杆状材料的端部处未经机械加工或已经经过机械加工(例如形成)的一段。

作为剪切的结果，在该杆的剪切段或剩余部分处发生变形(所谓的“缩回”)。变形的程度由制成该杆状材料的材料的可变形性决定。钢材料的可变形性，除其他因素外，依赖于温度和应力状态。温度或压缩应力的状态越高，可变形性越大。就形成技术的观点而言，在冷剪切及热剪切期间发生材料流动。

对于杆的剪切，在剪断段处的剪切表面通常由多个部分组成。一方面，剪切表面由平滑的、平坦的具有低表面粗糙度的所谓切割面组成，以及另一方面，破裂面包括具有不同的表面粗糙度的区域(图4)。当材料的可变形性耗尽时，产生粗糙的、易碎的(破裂)面，也称为“断裂”。用于已知材料的剪切表面的质量由在剪切操作期间应力的状态与分离区域的温度决定。

由于较高的可变形性由塑性变形导致的缩回的发展导致在两个刀片(一般地静止刀片和可移动刀片)之间材料从剪切区域的位移。特别地对于热剪切而言，该杆通常被支撑在纵向停止件上以防止剪切表面相对于彼此形成角度。由于纵向停止件，该材料从剪切区域的位移引起反应力，反应力在剪切区域或是分离区域中造成压缩应力增加。应力状态越高，刀片的窜动越小。(特别是可移动的切割刀片的)闭合形状因而比开启形状(半壳)更有利。

在已知的剪切装置中，在热剪切操作期间，纵向停止件实现两个功能：一方面，纵向停止件决定该段长度，该段长度也可以在机器运转时任选地设定，例如，由于工具磨损而获得在体积上的补偿。另一方面，纵向停止件借助力传感器“识别”该段长度，所述力传感器传送适当的信号至机器控制器，用于在形成机器中进一步加工，或者如果这个信号强度不足或不存在(“段太短”)则用于移除。

在从CH 702 984 B1中已知的剪切装置中，例如，压力以作用力受控制的方式作用在待剪切的杆状材料的端部段。即，停止件施加在端部段上的压力借助液压控制系统以如下方式设定：遵循在剪切行程上的预定时间-作用力进程(力控制变量)。这种时间-作用力进程的典型示例是在大部分剪切行程上的常数作用力(矩形图案)或者是在剪切行程上作用力的快速升起以及缓慢下降(三角形图案)。