НОЖ ДЛЯ ОТРЕЗКИ ЗАГОТОВОК

Полезная модель относится к обработке металлов давлением, в частности к резке полых оболочек труб и полых профилей.
Из уровня техники известен плоский нож с фасонным профилем для отрезки трубчатых заготовок. (Нефедов А.П., «Конструирование и изготовление штампов», М., Машиностроение, 1973, стр.290)
Недостаток данной конфигурации ножа состоит в том, что для отрезки заготовок большого диаметра необходим достаточно длинный ход ножа, что снижает производительность процесса.
Наиболее близким решением по технической сути и достигаемому результату является плоский нож для отрезки заготовок с выпуклой режущей частью, при использовании которого ход ножа равен диаметру разрезаемой трубы. (Лыжников Е.И., Дунда Е.К., «Обработка материалов давлением», Сборник научных трудов, Краматорск ДГМА, №1 (30), 2012, стр.224)
Недостатком данной конфигурации ножа с выпуклой режущей частью является то, что сила резания трубы постоянно возрастает по ходу ножа. Это объясняется тем, что длина линии реза сечения стенки трубы постоянно увеличивается, изменяясь от толщины стенки трубы S более чем в 6 раз в нижнем сечении трубы. Такое возрастание силы резания сказывается на качестве отрезанных заготовок, надежности плоского ножа и работы штампа.
Техническим результатом заявленной полезной модели является уменьшение силы резания заготовки в процессе отрезки.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что в ноже для отрезки трубчатых заготовок, выполненным в виде плоского основания с крепежной частью и профилированной режущей частью, согласно изобретению, профиль режущей части представляет собой две прямые линии по периферии основания, сопряженные с выемкой в центральной зоне, при этом прямые лини направлены в сторону крепежной части под острым углом к горизонтали, а каждая из зон их сопряжения с выемкой выполнена в виде «зуба» ножовочного полотна.
Заявленная полезная модель поясняется графическими материалами, где:
на фиг. 1 - схема процесса резки трубы ножом предлагаемого профиля;
на фиг. 2 и фиг. 3 - конструкция плоского ножа для отрезки заготовок;
на фиг. 4 - вид А (укрупнено) по фиг. 2.
Конструктивно нож для отрезки заготовок является плоским элементом, состоящим из трех элементов: плоского основания 1 с режущей частью 2 и крепежной частью 3. Режущая часть 2 выполнена профилированной и образована по периферии двумя прямыми линиями 4 и 5, расположенными под острым углом к горизонтальной поверхности, при этом каждая из зон 6 и 7 их сопряжения с выемкой 8 в центральной зоне режущей части 2 выполнена в виде «зуба» ножовочного полотна по фиг. 4.
Заявленная полезная модель работает следующим образом.
При выполнении операции отрезки зоны сопряжения с центральной выемкой 6 и 7 плоского основания 1 внедряются в предварительно прорезанный паз 9 в трубчатой заготовке и при соприкосновении со стенкой трубы создается усилие отрезки. Режущие зоны сопряжения 6 и 7 ножа расположены таким образом, чтобы отделяемое сечение стенки трубы имело длину, близкую к S (фиг. 1). При дальнейшем перемещении ножа отрезка совершается прямыми линиями 4 и 5, угол расположения которых обеспечивает практически постоянную длину контактной поверхности ≈S. В конце хода ножа прямые линии 4 и 5 ножа выходят из сечения трубы, и начинается процесс отделения сечения трубы зоной выемки 8. Выемка 8, линии 4 и 5, зоны сопряжения 6 и 7 создают небольшое усилие, по причине их конкретных размеров, обеспечивающих практически постоянную длину контактной поверхности ножа.
Таким образом, заявленная полезная модель по сравнению с прототипом позволяет обеспечить уменьшение силы резания по ходу ножа при отрезке заготовки в виде трубы.
Оптимально толщину ножа А выбирать из условия осевой устойчивости, материала трубы и минимального отхода при резке трубы. Ширина ножа В определяется условием свободного выпадения отхода из штампа в момент полного отделения заготовки от трубы. Длина ножа зависит от габаритных размеров штампа. Необходимые геометрические параметры ножа получены экспериментальным путем и составляют: B=D+(2-2,5)S;
1
1
α=(15-20)°; β=(6-8)S; r=(0,2-0,25)D; r=(1,5-2)S; h=(2-2,5)S, где:
1
1
1 - длина ножа, В - ширина ножа, А - толщина ножа, α - угол наклона прямых линий 4 и 5 к горизонтали, r - радиус выемки, h - глубина выемки, b - точка зоны сопряжения, r - радиус перехода зоны сопряжения, D - диаметр трубчатой заготовки, S - толщина стенки трубчатой заготовки.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для отрезки трубчатых заготовок;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.