《壓力加工設(shè)備》第七章2013-7剪切機

第8章剪切機8.1剪切機的用途與分類8.2平刃剪切機8.3斜刃剪切機

8.4圓盤式剪切機8.5飛剪機第一節(jié)剪切機的用途與分類一、切斷設(shè)備類型及作用

二、剪切機的分類剪切方式：橫剪、縱剪剪切軋件溫度：熱剪、冷剪驅(qū)動方式：液壓剪〔理論剪切次數(shù)少，生產(chǎn)率較低，多個液壓缸同步性難于解決〕、電動剪〔直流或交流驅(qū)動〕機架型式：開式〔機架位于剪刃一側(cè)，常呈懸臂式，剛性較差，剪切斷面小，但便于維護和事故處理〕、閉式剪切軋件品種：鋼坯剪、鋼板剪、型鋼剪剪刃形狀與配置：平刃剪、斜刃剪〔靜態(tài)剪切機〕、圓盤剪、飛剪〔動態(tài)剪〕第二節(jié)平行刀片剪切機

1、特點及命名特點：〔1〕剪刃平行放置；〔2〕刀刃的形狀與被剪軋件斷面形狀相適應(yīng)。命名：最大剪切力2、上切式平行刀片剪切機工作原理剪切斷面900～3600㎜2，剪切大斷面需擺動輥道3、下切式平行刀片剪切機工作原理1－壓板；2－上刀臺；3－下刀臺；4－軋件

特點比較上切式下切式結(jié)構(gòu)和運動簡單結(jié)構(gòu)復(fù)雜剪切斷面不齊剪切斷面整齊被剪件產(chǎn)生彎曲不用設(shè)擺動輥道需設(shè)擺動輥道剪切機機架不受力4、結(jié)構(gòu)參數(shù)〔1〕刀片行程f=50~75mm，q1=5~50mm，q2=5~20mm，S=5~20mm〔2〕刀片尺寸刀刃長度刀片斷面高度h’=(0.65～1.5)hmax刀片斷面寬度剪切次數(shù)—理論剪切次數(shù)大于實際剪切次數(shù)，表征剪切能力。5、

平行刀片剪切機結(jié)構(gòu)〔1〕曲柄連桿上切式剪切機1-機架2-曲軸3-上刀臺平衡油缸〔傳動側(cè)〕4-上刀臺平衡油缸〔操作側(cè)〕5-壓板6-上刀臺行程擴大裝置7-連桿8-上刀臺壓緊油缸9-上刀臺連桿墊塊10-上刀臺本體11-下刀臺12-下刀臺夾緊油缸13-下橫梁〔2〕活動連桿上切式剪切機1-升降氣缸2-鏈輪3、4-緩沖彈簧5-平衡重6-活動連桿7-上刀臺8-機架9-離合氣缸10-杠桿11-下刀臺12、13-皮帶輪14、15-齒輪16-偏心軸17-吊桿18-平衡吊架活動連桿剪切機剪切過程示意圖a-不剪切時b-上刀臺下降準(zhǔn)備剪切c-活動連桿推入進行剪切d-上刀臺形狀1、3-氣缸2-連桿4-軋件5-上刀臺6、9-緩沖彈簧7-平衡吊架8-鏈輪〔3〕浮動偏心軸剪切機某些浮動偏心軸剪切機主要性能a-上驅(qū)動機械壓板式b-下驅(qū)動機械壓板式c-下驅(qū)動液壓壓板式上驅(qū)動機械壓板浮動偏心軸下切式剪切機立體簡圖1-上刀臺2-下刀臺3-壓板4-機架5-上刀臺平衡重6-大連桿7-小連桿液壓壓板浮動偏心軸剪切機結(jié)構(gòu)簡圖1-電動機2-控制器3-減速機4-萬向接軸5-接軸平衡缸6-偏心軸7-下刀臺8-連桿9-機架10-上刀臺11-心軸12-壓板液壓缸13-上刀片14-下刀片15-彈簧16-下刀臺平衡缸17-上刀臺平衡缸18-壓板1.壓板和上刀臺一起向下運動；2.上刀臺停住，壓板繼續(xù)向下，直至壓住軋件；3.下刀臺向上運動，托住軋件，完成剪切；4.上刀臺、壓板上升回到初始位；5.下刀臺托住軋件下降，回到初始位置。4、上切式和下切式比較上切式下切式結(jié)構(gòu)和運動簡單結(jié)構(gòu)復(fù)雜剪切斷面不齊剪切斷面整齊被剪件產(chǎn)生彎曲不用設(shè)擺動輥道需設(shè)擺動輥道剪切機機架不受力第三節(jié)斜刀片剪切機1、斜刃剪切機：兩個剪刃互成一定角度，一般為1-12度。通常為6度。優(yōu)點：剪切時只接觸軋件的一局部，剪切力比平刃剪小。缺點：剪刃的行程加大了，同時產(chǎn)生了側(cè)向推力。應(yīng)用：剪切鋼板、鋼帶------鋼板剪切機命名：用被剪切軋件最大尺寸〔厚度×寬度〕來命名：Q11-20×2000型剪切機類型：〔1〕開式機架〔操作方便〕〔2〕閉式機架〔彈性好〕2、上切式斜刀片剪切機特點：下刀片固定不動，上刀片向下運動剪切軋件。配置：單獨設(shè)置或組成獨立的剪切機組。齒輪轉(zhuǎn)動方式：a-單面?zhèn)鲃觔-雙面?zhèn)鲃觕-下傳動3、下切式斜刀片剪切機上刀片固定不動，下刀向上運動剪切軋件。設(shè)置：連續(xù)作業(yè)線上應(yīng)用：剪切板帶的頭部、尾部、分卷和剪切掉有缺陷的局部驅(qū)動方式：a-電動機驅(qū)動b-液壓驅(qū)動1-偏心軸2-下刀臺3-機架及導(dǎo)槽4-彈簧壓緊輥子5-上刀臺6、7-液壓缸8-換向閥4、滾切式剪切機1、圓盤剪作用：通常用旋轉(zhuǎn)的圓盤刀片連續(xù)、縱向剪切運動的板材和帶材。有時將板帶材剪成比較窄的帶材，或者將他們的邊緣剪齊。當(dāng)用來切邊時，通常還裝有碎邊機，將邊切成小段，便于回收?！?〕剪切板邊的圓盤剪：圓盤刀片均懸臂地固定在單獨的傳動軸上，刀片的數(shù)目為2對。應(yīng)用：中厚板的精整加工線、板卷的橫切機組、連續(xù)酸洗等?！?〕剪切帶鋼的圓盤剪：刀片固定在兩根公用的傳動軸上〔也有少數(shù)固定在單獨的傳動軸上〕，刀片的數(shù)目多對。應(yīng)用：板卷的縱切機組、連續(xù)退火機組、鍍鋅機組等。第四節(jié)圓盤式剪切機兩對片的圓盤式剪切機示意圖1-刀片2-萬向聯(lián)接軸3-偏心套筒4-改變刀片軸間距離的機構(gòu)5-調(diào)整刀片側(cè)間隙的機構(gòu)6-上刀片軸的偏移機構(gòu)2、圓盤剪切機的結(jié)構(gòu)五套傳動機構(gòu)〔1〕刀片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；〔2〕刀片間距調(diào)整機構(gòu)〔適應(yīng)不同板寬〕〔3〕上下刀片徑向間隙〔重疊量〕調(diào)整機構(gòu)；〔4〕刀片的側(cè)向間隙調(diào)整機構(gòu)；〔5〕刀盤軸心連線傾斜角調(diào)整機構(gòu)。

圓盤式剪切機側(cè)視圖

1-圓盤刀片；2-刀片側(cè)向間隙調(diào)整手輪；3-碎邊機機座；4-碎邊機滾筒；5-碎邊機剪刃圓盤剪刀盤軸線傾斜示意圖3、刀片的配置a-刀盤軸線錯開；b-采用輥徑差的刀盤

彎曲帶鋼切邊的方法為了使已切掉的鋼板保持水平位置，而切邊向下彎曲，常采用刀盤軸錯開，往往將上刀片軸相對下刀片軸移動一個不大的距離，或上下刀片采用不同直徑〔上小、下大〕。采用壓輥防止鋼板進入圓盤剪時上翹。第五節(jié)飛剪機一、飛剪機作用：用來橫向剪切運動著的軋件的剪切機，簡稱飛剪。將軋件切成定尺或僅切頭切尾。應(yīng)用：連續(xù)式軋機、橫切機組、連續(xù)鍍鋅機組、連續(xù)鍍錫機組等連續(xù)作業(yè)精整機組上。類型：按用途〔1〕切頭飛剪機、〔2〕定尺飛剪機按工作原理和結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)用較廣泛的有：圓盤式飛剪、滾筒式飛剪、曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式飛剪、擺式飛剪等。機構(gòu)構(gòu)成：傳動機構(gòu)、剪切機構(gòu)、調(diào)節(jié)剪切長度機構(gòu)等組成。〔2〕根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格的不同和用戶要求，在同一臺飛剪機上應(yīng)能剪切多種規(guī)格的定尺長度，并使長度尺寸公差與剪切斷面質(zhì)量符合國家有關(guān)規(guī)定?！?〕能滿足軋機或機組生產(chǎn)率的要求。二、對飛剪機的根本要求〔1〕剪刃在剪切軋件時要隨著運動著的軋件一起運動，且剪刃在軋件運動方向的瞬時分速度應(yīng)與軋件運動速度相等或大2%～3%。原因剪刃速度小〔v<<v0)：剪刃將阻礙軋件的運動，會使軋件彎曲，甚至纏刀。剪刃速度大(v>>v0)：在軋件中將產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，會影響軋件的剪切質(zhì)量，增加飛剪機的沖擊負荷。V=v1cosβV---剪刃在軋件運動方向的瞬時分速度。V0---軋件運動速度V1---滾筒切線速度三、飛剪機的類型1、圓盤式飛剪機特點：速度快圓盤式飛剪簡圖1-剪切前軋件位置；2-剪切后軋件位置允許剪切最高速度12m/s；剪切斷面小于900㎜；剪切斷面斜的，軋件易彎曲。應(yīng)用：常用在小型和線材車間?？梢约羟羞\動速度達10m/s以上的軋件。一般安裝在精軋機前剪切頭部或安裝在冷床前將軋件切成倍尺。舉例：線材車間圓盤式切頭飛剪。五槽軋制。五對刀片。連續(xù)工作制。工作原理：飛剪由兩個圓盤形剪刃成組裝配使用，圓盤的軸線與軋件運動方向成一個角度。例Β=50度，使刀盤圓周速度在軋件運動方向上的分速度與軋件運動速度相等或稍大，這也是圓盤式飛剪能橫向剪切運動著的乍見的動作原理。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、安裝和使用方便缺點：軋件的剪切斷面是傾斜的，但對于切頭或冷床前粗剪軋件影響不大。2、滾筒式飛剪機1-刀片2-滾筒3-送料輥4-杠桿特點：速度快運動特性好；動力特性好，最大剪切速度15m/s，可切頭、尾或切定尺；剪切厚度范圍㎜；滾筒直徑可不同，剪刃作圓周運動。應(yīng)用：連軋機組前后或橫切機組上。應(yīng)用很廣。剪切厚度小于12的薄鋼板或小于φ30mm小型型鋼；切頭可達45mm；碎邊剪；可剪切速度高達15m/s以上的軋件。工作制度：切頭時，啟開工作制；定尺剪切：連續(xù)工作制缺點：由于刀片做簡單的圓周運動，所以刀片在剪切區(qū)不是做平行移動，在剪切厚軋件時，軋件斷面不平整。回轉(zhuǎn)式飛剪機1-刀片2-杠桿3-傳動齒輪3、曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式〔連桿式〕飛剪機：用剪切機剪切厚度較大的板帶或鋼坯時，為了保證剪切后軋件剪切斷面的平整，往往采用刀片做平行運動的飛剪機，該飛剪就是其中之一。剪切厚度為30-70mm；軋件速度小于5m/s。應(yīng)用及工作制度：連續(xù)式熱帶鋼精軋機組前切頭，只有剪切機構(gòu)，啟開工作制；板帶橫切機組切定尺，有剪切機構(gòu)、空切機構(gòu)及勻速機構(gòu)，連續(xù)工作制。工作原理：飛剪的剪切機構(gòu)是由刀架、偏心套筒、擺桿組成的四連桿機構(gòu)。當(dāng)偏心套筒〔曲柄〕轉(zhuǎn)動時，刀架在剪切區(qū)域內(nèi)做近似平移運動，刀片能垂直或近似垂直于軋件，所以剪切斷面比較平整?？涨袡C構(gòu)：擺桿2的擺動支點鉸接在可升降的立柱3上，3下降，兩剪刃不相遇，實現(xiàn)空切。1-刀架2-曲柄軸3-擺桿4-傳動齒輪①剪刃作平面運動，切口質(zhì)量好；②運動特性差，最大剪切速度2.2m/s；③傳動機構(gòu)多，復(fù)雜；④剪切軋件厚度h小于6mm。

4、曲柄偏心式飛剪機1-小齒輪2、11-傳動導(dǎo)架的齒輪3、4-鉸鏈5-雙臂曲柄軸的曲柄頭6-連桿7-擺桿8-刀架9-雙臂曲柄軸10-導(dǎo)架12-偏心軸13、14-傳動偏心軸的齒輪15-刀片16-滾動軸承4、曲柄偏心式飛剪機：連續(xù)鋼坯軋機后，剪切方鋼坯1-小齒輪2、11-傳動導(dǎo)架的齒輪3、4-鉸鏈5-雙臂曲柄軸的曲柄頭6-連桿7-擺桿8-刀架9-雙臂曲柄軸10-導(dǎo)架12-偏心軸13、14-傳動偏心軸的齒輪15-刀片16-滾動軸承勻速機構(gòu)：通過改變偏心軸12和雙臂曲柄軸9的角速度比值，可改變刀片軌跡半徑，以調(diào)整軋件定尺長度。5、擺式飛剪機：IHI〔Ishikawajima-Harima-HeavyIndustriesCo.Ltd)結(jié)構(gòu)簡圖。剪切厚度小于6.4mm的板帶1-上刀架2-下刀架3-連桿4-套式連桿5-內(nèi)偏心套6-外偏心套7-銷軸8-主曲柄軸9、10-搖桿11-搖桿軸頭12-連桿工作原理：上下刀架不僅能上下運動，還能擺動，故能剪切運動中的軋件。三、剪切長度調(diào)整送料輥與飛剪機布置簡圖1-送料輥2-飛剪機調(diào)長根本方程剪切下的軋件長度：1、啟開工作制飛剪機的調(diào)長光電裝置設(shè)置在飛剪機前面

光電裝置設(shè)置在飛剪機后面

a-刀片作簡單運動線路b-刀片作復(fù)雜運動線路1-刀片初始位置2-刀片剪切位置3-刀片低速反轉(zhuǎn)的初始位置2、連續(xù)工作制飛剪機的調(diào)長〔1〕調(diào)長根本方程式中，n-剪刃每分鐘轉(zhuǎn)速，K-孔切次數(shù)。為保證剪切長度的精確性，必須使V0/n值保持常數(shù)，以使送料輥和剪機速度同步。假設(shè)V0為常數(shù)，那么被剪切軋件長度的調(diào)節(jié)可通過改變n和K值來實現(xiàn)。(2)假設(shè)飛剪前有夾送輥，那么：式中，D0、你n0-分別為夾送輥直徑及其每分鐘轉(zhuǎn)速。(3)最簡單的連續(xù)飛剪工作制

剪刃圓周速度V與軋件運動速度V0在一定轉(zhuǎn)速下相等；V0不變，調(diào)整剪刃轉(zhuǎn)速n,調(diào)節(jié)剪切長度，適于熱剪薄板或小型型材。軋件長度調(diào)節(jié)范圍I-按第1、3種方法剪切；Ⅱ-按第2種方法剪切(4)具有勻速機構(gòu)的連續(xù)飛剪工作制

i帶雙曲柄勻速機構(gòu)的飛剪工作原理

飛剪布置簡圖

刀片速度與雙曲柄主動遙桿轉(zhuǎn)角的關(guān)系

1、2-送料輥、飛剪；3、4-主、從動遙桿；5、6-減速器、電動機iii不剪L<Lj的定尺，否那么n<nj,e為負值，剪切在在最小的瞬時速度下進行〔見圖虛線所示〕，剪后加速不合理。ⅳ該機構(gòu)動負荷大，電機功率及飛輪慣量大，較高的加速度和減速度，切頭困難。(5)具有徑向勻速機構(gòu)的連續(xù)飛剪工作制i工作原