孫維陽 李洋

北方重工集團(tuán)有限公司 遼寧沈陽 110141

鋼板剪切機(jī)主要是作為可進(jìn)行科學(xué)研究和教育實(shí)驗(yàn)的滾剃原型而開發(fā)的。同一機(jī)架上可以進(jìn)行切割、擺動(dòng)式切割和軋制三種類型的鋼板。提供三種不同剪切理論的準(zhǔn)確分析，剪切性能的比較分析和不同的剪切方法，可以將鋼板的傾斜剪切轉(zhuǎn)換成滾動(dòng)剪切。該設(shè)備于1993年9月通過了山西省科學(xué)技術(shù)委員會(huì)組織的技術(shù)產(chǎn)品鑒定。委員們都認(rèn)為“該設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，概念新穎。三合一剪切方法在國外都是首次，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。三合一剪切技術(shù)領(lǐng)先于國內(nèi)。”剪切機(jī)設(shè)備運(yùn)行正常，剪切質(zhì)量良好，并具有可觀的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

1 轉(zhuǎn)型前存在的問題

1.1 旋轉(zhuǎn)對(duì)于移動(dòng)剪刀的重要性

軋機(jī)的移動(dòng)切割臺(tái)用于切割機(jī)上，用于離線切割各種尺寸的鋼板。移動(dòng)式切割臺(tái)的移動(dòng)方式，移動(dòng)臺(tái)在靠近或遠(yuǎn)離理發(fā)推子的軌道上移動(dòng)，并且上部旋轉(zhuǎn)板可以旋轉(zhuǎn)360度并來回旋轉(zhuǎn)，以輕松切割鋼板的每一側(cè)。將上部轉(zhuǎn)盤連接到鋼板后，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤上的下部輥以將鋼板移至合適的位置，以便切割器可以切割鋼板的一側(cè)。從某個(gè)位置取下剪刀后，上轉(zhuǎn)盤具有足夠的旋轉(zhuǎn)空間，以便于切割鋼板的另一側(cè)?？梢钥闯觯D(zhuǎn)是運(yùn)動(dòng)剪刀的重要運(yùn)動(dòng)[1]。

1.2 高力度的維護(hù)工作

安裝旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)后，將厚度大于20毫米的鋼板焊接到減速機(jī)兩側(cè)的框架上。切割臺(tái)下部與裝飾板和大齒輪之間的連接最初是使用螺釘構(gòu)建的。將圓形外殼板連接到大型齒輪的頂部，將鍵連接起來，并將鍵焊接到大型齒輪上以增加強(qiáng)度、切割能力。重建后，機(jī)械剪經(jīng)常會(huì)發(fā)生機(jī)械故障，每年需要更多的時(shí)間和金錢來維修和更換零件。因此，需要徹底的改造以從根本上解決問題。但是，在使用過程中發(fā)生了一些問題，由于切割臺(tái)的切割慣性特別大，因此在轉(zhuǎn)彎過程中頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)，這會(huì)導(dǎo)致外殼斷裂，從而使蝸輪減速，齒輪齒斷裂和連接螺釘減速。這些問題對(duì)生產(chǎn)有重大影響，與此同時(shí)，維護(hù)的費(fèi)用也很高，刀片的橫向空間也會(huì)影響切削力[2]。

2 滾切剪的原理

帶有彎曲切削刃的上刀架與兩個(gè)曲軸相連接，而兩個(gè)曲軸的相位與兩個(gè)主連桿不同。曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，彎曲的切削刃的左端先脫落，直到它接觸到切削刃的左側(cè)，下切刀滾動(dòng)，而當(dāng)它接觸下切刀的右端時(shí)，切割完成。同時(shí)，輔助連桿在整個(gè)切割過程中起到限制上刀架的橫向振動(dòng)的作用，并有助于完成輥切割過程。然后，抬起上刀架并返回其原始位置。這些剪切機(jī)可以使用一臺(tái)以上的機(jī)器，只要更換上部刀架，就可以執(zhí)行三種剪切方式：滾切、擺動(dòng)和倒角。上刀開始初始切割階段，直到上刀切割理論旋轉(zhuǎn)切割線為止。單位剪切阻力曲線的峰值出現(xiàn)在此部分，其形狀類似于平行剪切機(jī)的單位剪切阻力變化。

3 滾切剪的特點(diǎn)

3.1 有很多功能

只要更換上刀架，就可以對(duì)這些剪刀進(jìn)行三種類型的切割方法：.滾切、旋轉(zhuǎn)類型和斜角類型。不僅可以對(duì)這三種切割方法的性能進(jìn)行比較研究，而且還可以提供教學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)施。

3.2 大開口

當(dāng)進(jìn)行滾剪時(shí)，開度可以達(dá)到剪板厚度的三倍，這比斜杠剪的厚度大得多，減少剪切事故。

3.3 小剪切弧度

由于切割刀片的重疊量是恒定的，因此與其他切割方法相比，滾動(dòng)剪切行程可以降低30-40%，切割性能低，是一種節(jié)能產(chǎn)品。在剪切站的重建過程中，仔細(xì)分析了設(shè)備的操作和負(fù)載。事實(shí)證明，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有以下缺點(diǎn)：（1）大的力臂導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)的慣性大，并且機(jī)械旋轉(zhuǎn)方法根本沒有減振和緩沖措施。（2）頻繁的啟動(dòng)，制動(dòng)和停止，以使齒輪，減速箱和連接螺釘充分發(fā)揮作用，這是齒輪和螺絲頻繁斷裂的主要原因[3]。

3.4 良好的剪切質(zhì)量

如果使用輥式剪切，則可以保證上下切割刃的重疊是恒定的，因?yàn)榛⌒蔚那懈钊锌梢栽谥钡南碌镀蠈?shí)現(xiàn)輥式剪切，從而使裁切板的平整度，翹曲和剪切保持恒定。比其他剪切方法要好得多，因此它們具有非常重要的實(shí)踐意義和可觀的經(jīng)濟(jì)意義。

4 剪切床的基本構(gòu)造

4.1 剪切床的床身

床身由左右立柱和工作臺(tái)組成。工作臺(tái)采用連接件聯(lián)接，左右立柱間還有橫梁及工作臺(tái)均為鑄鐵件，消振性能好。立柱上裝有調(diào)整機(jī)構(gòu)，可改變工作臺(tái)前后位置，保證剪切不同鋼板厚度時(shí)，可調(diào)整合理的刀片間隙，板材時(shí)可以設(shè)置適當(dāng)?shù)牡镀g距。

4.2 壓料機(jī)構(gòu)

壓料的機(jī)構(gòu)采用機(jī)械壓料的方式。當(dāng)上刀架抬起時(shí)，上刀架上的凸塊引導(dǎo)壓梁，使其克服板厚的三倍的彈簧力移動(dòng)，從而使單張紙可以通過。當(dāng)上刀架向下移動(dòng)時(shí)，壓力桿在彈簧力的作用下向下移動(dòng)以按壓單頁紙。

4.3 上刀架

上刀架分為滾輪式，擺動(dòng)式和斜鏟式三種，均為焊接結(jié)構(gòu)。三個(gè)刀夾共享相同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在主連接的作用下，帶有傾斜刮刀的上刀架沿著床板上的導(dǎo)向槽上下移動(dòng)，擺錘的上刀架圍繞旋轉(zhuǎn)軸的樞軸點(diǎn)上下擺動(dòng)。旋轉(zhuǎn)的上刀架執(zhí)行復(fù)雜且水平的運(yùn)動(dòng)，上刀片將沿著下刀片滾動(dòng)。

4.4 驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一組杠桿機(jī)構(gòu)，用于控制曲軸和大齒輪之間的摩擦。

5 金屬的機(jī)械性能對(duì)剪切強(qiáng)度的影響

5.1 與剪切金屬有關(guān)

切削力隨著待切削金屬的強(qiáng)度極限而增加，并且相同金屬材料的切削力隨厚度而增加，即切削力與待切削金屬的機(jī)械性能和切削面積有關(guān)。為了保持普遍重要的切削力，對(duì)它的切削面進(jìn)行切削，以獲得隨角度變化的切削阻力曲線。

5.2 側(cè)刀片

刀片的橫向空間也會(huì)影響切削力。由于實(shí)驗(yàn)數(shù)量有限，無法獲得確切的變化。對(duì)于金屬板，基本趨勢是間隙從小到大變化，切削力從大到小變化。切割質(zhì)量越來越大，而且板的厚度越薄，間距應(yīng)該越小。使用時(shí)必須設(shè)定最佳值，值太大或太小都不是很合理。

6 剪切床的應(yīng)用前景

6.1 用于科學(xué)技術(shù)的研究

這臺(tái)剪板機(jī)的研制成功，是可進(jìn)行科學(xué)研究的，教學(xué)實(shí)驗(yàn)和剪切生產(chǎn)任務(wù)三個(gè)目的。此剪板機(jī)可以作為比較理想的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備向高職?？圃盒Ｍ茝V。

7 結(jié)語

開發(fā)剪切床的目的是要處理大面積和大斜率的剪刀的轉(zhuǎn)換，如果將它們轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)剪切，就可以克服上述剪切的缺陷，并且只需很少的投資就可以對(duì)原始設(shè)備進(jìn)行改造，易于推廣和使用，具有廣闊的發(fā)展前景。作為剪板機(jī)的原型，這是中國開發(fā)的模型，它為構(gòu)造剪板機(jī)創(chuàng)造了條件，并且是對(duì)剪板機(jī)理論的深入研究創(chuàng)造了前提條件。