圆盘剪力能参数的计算方法与选择.pdf

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1、·42·重型机械2010No．4圆盘剪力能参数的计算方法与选择张蒙(宝钢工程技术集团有限公司，上海2o19oo)摘要：用一个满足边界条件的二次函数来表示剪切过程中的带材厚度变化，推导出剪切力的计算方法。分析了带材厚度与重叠量的关系，获得了相对重叠量S／h的取值范围。通过与现有一些剪切力计算公式相比较，得到较为合理的剪切力计算结果，为圆盘剪的设计和使用提供参考。关键词：圆盘剪；剪切力；重叠量中图分类号：TG333．2；TF306文献标识码：A文章编号：1001—196X(2010)04—0042一o

2、4CalculationandselectionofenergeticparametersfordiscshearsZHANGMeng(Baosteelengineering＆technologygroupCo．，Ltd．，Shanghai201900，China)Abstract：Calculationformulaoftheshearingforcewasderivedbyexpressingthechangeofstripthicknessdur-ingtheshearingprocesst

3、haquadraticfunctionthatsatisfiedtheboundaryconditions．TherelationbetweenstripthicknessandoverlapwasanalyzedandthevaluerangeoftherelativeoverlapS／hwasobtained．Com-paredtotheexistingcalculationformulasoftheshearingforce，thecalculationresultswiththisform

4、ulaarerea-sonable，providingreferenceforthedesignand印plicationofdiscshears．Keywords：discshear；shearingforce；overlap1前日IJ言舌2剪切力刀的明计算舁在带材生产中往往需要对带材进行切边或分剪切过程一般由两个阶段组成：压人变形阶条，使带材两侧面断面平直、光洁，以达到下道段和剪切滑移阶段。剪刃逐渐压入带材，剪切力工序生产要求。切边、分条的主要设备就是圆由零逐渐增大，由于这个阶段剪切断面产生的

5、剪盘剪。应力小于带材的抗剪应力，故带材只发生局部塑剪切力的计算是圆盘剪力能参数计算的基性变形。随着剪刃逐渐压入，剪应力增加到与抗础。计算圆盘剪剪切力的方法较多，常用的是诺剪应力相等，继续压人，当剪切断面上的剪应力沙利(B．B．HocaneB)公式、柯洛辽夫(A．A．大于带材抗剪应力时，带材便进入滑移阶段。剪KopoaeB)公式和村川正夫、前田祯三公式等。切断面逐渐减小，剪切力也逐渐减小直至零。下本文把上下两个圆盘剪剪刃和带材接触点之间的刀片装在内侧主要起支撑作用，上刀片装在外侧厚度变化看成是能满足

6、边界条件的二次函数，并主要起剪切作用。引入了正负值的重叠量，使其计算更符合实际由于剪刃磨钝以及侧间隙等原因，也会影响生产。圆盘剪剪刃上的剪切力。同时，剪切后的废边由于上剪刃的压力等原因而产生向下弯曲。因此，在计算剪切力时应考虑这些因素的影响。收稿日期：2010—04—15；修订日期：2010一o4—28作者筒介：张蒙(1980一)，男，宝钢工程技术集团有限公司工如图1所示，当s≥0时，为了计算剪刃接程师。触面上带材厚度，需要建立上下圆弧的方程为2010No．4重型机械·43·同理，当S<0时得到的

7、方程如下2+(IyI—R+孚)tR(1)z=(h-s)R(1+c。s1(8)式中，S为上下剪刃的重叠量，mm；R为剪刃半径，mm。(1一)一S2(IyI+S(2Rl，，I一S)(2)=—cosOlp=1一—(9)Y÷()=K(h—s)(车)+s(10)结合式(7)和式(10)，可以得到如下方程()=K(h+l

8、sI)(车)一I

9、sI(11)h0=(1一o)=(h+I

10、sI)()一1．sI(12)式中，占。为断裂时的相对切入深度，一般=1．2—1．665；5为被剪切材料的延伸率，％。由式(12)，可

11、以得到接触线cD至剪刃中心线的距离Z。的方程z。=z~fh(1(-e+o)I+JsIS)I一(13)变形区的接触面积为K(h+IS1)(1一l)∞=)=3Z2Sl(1一Z0)(14)作用在一片剪刃上的剪切力为n图1圆盘舅男训辽崔赏力图P=Ij}1Ij}3B∞=klk2k36’船∞(15)如图1所示，当=z时，Y=±h／2。式中，k。为剪刃磨钝及侧间隙影响系数，=1．3～1．5；2为应力转化系数，尼2=0．7～0．76；cos一(3)．1}为废边弯曲影响系数，k3=1．2—1．4；6