復(fù)合板機(jī)組剪機(jī)的結(jié)構(gòu)選型及剪切力計(jì)算

摘 要：本文介紹三種常用的液壓斜刃式剪機(jī)，上切式斜刃剪、下切式斜刃剪和浮動式斜刃剪，闡述了它們的優(yōu)缺點(diǎn)，并給出了斜刃剪剪切力的計(jì)算方法及計(jì)算實(shí)例，可用于復(fù)合板機(jī)組斜刃剪的選型及力能參數(shù)計(jì)算校核。

關(guān)鍵詞：液壓斜刃剪;上切式;下切式;浮動式;剪切力

Abstract： This article introduces three commonly used hydraulic oblique blade shears， upper-cut oblique blade shears， lower-cut oblique blade shears and floating oblique blade shears.Explained their advantages and disadvantages.The calculation method and calculation example of the oblique blade shear force are given.It can be used for selection of oblique blade shears of cold rolling mills and calculation and verification of force parameters.

Keywords： hydraulic oblique blade shears; up-cutting style; down-cutting style; floating style; shearing force;

引言

液壓斜刃式剪可用在酸洗、鍍鋅、連退、復(fù)合板等機(jī)組上，對帶鋼進(jìn)行切頭、切尾、分卷或剪切掉有缺陷的帶鋼，也可用于將帶鋼切成定尺長度[1]。剪切時(shí)帶鋼是靜止的，由液壓缸驅(qū)動一個(gè)刀片相對固定刀片進(jìn)行相對運(yùn)動，從而完成對帶鋼的剪切動作。

1 液壓斜刃式橫切剪的種類

斜刃剪其刀片一片水平布置，另一片傾斜一定的角度，因此剪切時(shí)與帶鋼接觸的面積只是帶鋼寬度的一小部分，因此剪切力相對平行刃剪機(jī)大大降低[2]。斜刃剪按刀片的運(yùn)動方式可分為三種，上切式、下切式和浮動式。

1.1.下切式斜刃剪

下切式斜刃剪為上刀固定，下刀在液壓缸的驅(qū)動下，向上運(yùn)動，從而兩刀片完成對帶鋼的剪切。在冷軋帶鋼設(shè)備中的剪機(jī)大都采用下切式斜刃剪刀，主要原因是下切式斜刃剪剪切大帶鋼頭部會向上彎曲，從而減少了穿帶帶頭卡鋼的發(fā)生[3]。常用的液壓斜刃式下切剪有圖1和圖2兩種，圖1為連桿式下切斜刃剪，由液壓缸驅(qū)動連桿運(yùn)行，從而帶鋼下剪刃向上運(yùn)動進(jìn)行剪切;圖二為垂直式下切斜刃剪，由兩個(gè)液壓缸驅(qū)動下剪刃在導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向作用下向上運(yùn)動進(jìn)行剪切。

1.2.上切式斜刃剪

上切式斜刃剪為下刀固定，上刀在液壓缸的驅(qū)動下，向下運(yùn)動，從而兩刀片完成對帶鋼的剪切。常用的液壓斜刃式上切剪有圖3和圖4兩種，圖3為連桿式上切斜刃剪，由液壓缸驅(qū)動連桿運(yùn)行，從而帶鋼上剪刃向下運(yùn)動進(jìn)行剪切;圖4為垂直式上切斜刃剪，由兩個(gè)液壓缸驅(qū)動上剪刃在導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向作用下向上運(yùn)動進(jìn)行剪切。上切式斜刃剪容易損壞帶鋼頭尾形狀，特別是容易造成帶鋼頭部下彎，因此該剪機(jī)容易造成薄帶鋼穿帶卡頭[4]。

1.3.浮動式斜刃剪

2 液壓斜刃式橫切剪的剪切力計(jì)算

1）切深比SB

2）剪刃斜度 R

斜刃剪一般由一個(gè)平刀安裝的刀片和一個(gè)傾斜安裝的刀片組成，兩刀片的夾角形成了剪切斜度[5]。

3）切斷面積：As

4）切斷力：

5）切斷時(shí)振動抗力：

μ：摩擦系數(shù)，一般取0.15

6）剪切力：

3 剪切力計(jì)算實(shí)例

上表對三種規(guī)格的帶鋼剪切力進(jìn)行了計(jì)算，根據(jù)計(jì)算所得的剪切力，連桿式斜刃剪通過連桿力臂系數(shù)可反算出所需剪切油缸規(guī)格，垂直式斜刃剪所算剪切力即為所需剪切油缸的輸出力;剪切油缸的規(guī)格選擇要留有一定的安全系數(shù)。

4 結(jié)束語

本文對三種常用的液壓斜刃式橫切剪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，并對它們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述，可用于橫切剪設(shè)計(jì)選型參考使用;另外，通過剪切力的計(jì)算，我們可以看到，帶鋼厚度越大，剪切力越大;帶鋼材料抗拉強(qiáng)度越大，剪切力越大;剪刃斜度越大，剪切力越大。通過分析及綜合考慮，復(fù)合板機(jī)組選用上切式斜刃剪。

參考文獻(xiàn)：

[1]何經(jīng)南.冷軋帶鋼生產(chǎn)工藝及設(shè)備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2015.

[2]鄒家詳.軋鋼機(jī)械（3版）[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000.

[3]周國盈.帶鋼精整設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982.

[4]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[5]昊志生.冷軋板帶切邊變形過程及其影響因素[J].輕合金加工技術(shù). 2001：23-25

作者簡介：

高炯，男，1985年10月出生，籍貫河南省周口市，工學(xué)碩士，工程師，目前主要從事冶金冷軋板帶成套設(shè)備的設(shè)計(jì)工作。