剪切机飞剪斜刃剪圆盘剪课件.ppt

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1、轧钢辅助设备AuxiliaryEquipmentofRollingMills第八章：剪切机stationaryshears1主要内容剪切机的分类；平行剪刃剪机结构参数、剪切力参数（剪切力与剪切静力矩）计算;平行刃剪切机典型结构分析;上切式与下切式剪切机;斜刃剪（圆盘剪）、参数及其结构分析。2剪切机定义：将轧件剪切成定尺的机械称之为剪切机。剪切机分类：平行刀片——用于热剪方坯、板坯；冷剪（成型剪）型材。斜刀片——一般上刀斜1——6度，用于剪切薄板。圆盘剪——纵剪钢板。飞剪——横切运动着的钢材，切头、切尾、切定尺。具体见参考教材表8-13§1、平行刀片剪切

2、机的类型和参数一、类型1、上切式平行刃剪切机这种剪切机的结构是下刀固定不动，剪切轧件的动作由上刀向下运动完成。对下切式剪切机，在剪切时，为使剪切顺利进行，机后一般装有摆动辊道。为提高生产率，出现了能快速更换刀片的剪切机。42、下切式剪切机下切式剪切机基本原理是在剪切时上刀不动、下刀升起剪断轧件由于这种剪切机在切断轧件时，下刀抬起轧件离开辊道，所以机后可不设摆动辊道。这种剪机另一个特点是在剪切时机架不受剪切力。下切式剪切机广泛用于大、中型剪切机。5剪切机的驱动形式一般由电动机驱动。其工作制度可分为：启动工作制和连续工作制两种。前者为电机启制动一次完成一次

3、剪切，多采用直流电动机。在连续工作制的剪切机上，一般装有带飞轮的交流绕线式电动机，在传动系统中采用离合器；在空载时，飞轮可储存能量，在剪切时，离合器合上，飞轮放出的动能可帮助系统克服剪切时的大的阻力实现剪切。大型平行刃式剪切机的驱动系统也有采用液压传动的。6二、剪切机结构参数1、刀片行程H—它决定了该剪切机所能剪切钢坯的最大高度。H=H1+j+q+sH1=钢坯厚h+(50~75)mmj——压板低于上刀的距离，j=5~50mmq——下刀低于辊道的距离，q=5~20mms——上下刀刃的重合量，s=5~25mm72、刀片尺寸刀片长——由被剪钢坯截面的最大宽度

4、bmax确定；l=(3~4)bmax小型方坯剪l=(2~2.5)bmax大、中型方坯剪l=bmax+(100~300)板坯剪刀片断面高h′与宽b′h′=(0.65~1.5)hb′=h/(2.5~3)h——钢坯厚度83、剪机的理论空行程次数它表示了该剪切机的生产率，理论空行程次数越多，则生产率越高。它受电机功率与剪切机的型式的限制。具体数据见p259表8—2,剪切机剪切力从63吨——2500吨，其理论剪切次数从5~30次/分钟变化。由于两次剪切之间需要有许多如定尺、运输等辅助工作要完成，实际剪切次数一般小于该数据。9三、剪切过程分析实际剪切过程由两个阶段

5、组成：刀片压入阶段与金属滑移阶段。如图，刀片压入后，上下刀受剪切力P与侧向力T，在剪切力P形成的力偶Pa作用下，轧件沿顺时针方向旋转γ角，由力的平衡：a=x=0.5z/tgγ，c=h/cosγ-0.5zPa=Tc(8-7)(8-9)10当压入到一定深度z时，P力增大同时坯料实际的剪切断面变小，当实际断面上的剪应力达到剪切变形抗力时，轧件产生滑移，直至剪断。假定刀片与金属接触面上压力均布且相等，设轧件宽为b,则有：由以上关系消去P、a、c可以得出压入深度z与转角γ之间的关系：z/h=2tgγ.sinγ≈2tg2γ或：(8-10)11可知，压入深度z越大，

6、则转角γ越大，而由式8-9，T=Ptgγ知，侧向力T也越大。在剪切机上，为减少侧向力的值，一般均安装有压板将轧件压在下刃台上以减小γ角。在无压板情况下，γ=10~20度，T=(0.18~0.35)P在有压板情况下，γ=5~10度，T=(0.1~0.18)P有压板后，剪切机的γ角减小，侧向力减小，既提高了剪切质量，又减少了设备磨损。这时压板力为Q：Q=(0.04~0.05)Pmax由上面的假设可得出压入阶段的剪切力：P=pbx=pb.0.5z/tgγ，p——平均压力12由(8-10)可得出：在滑移阶段，剪切力为：τ——被剪金属断面的剪切变形阻力。由上述公

7、式可以看出，在压入阶段，剪切力P随压入深度z增加而增加；在滑移阶段，P随z而减少。13剪切过程中的轧件的变形与剪切力之间的关系可以用右图表示。在相对压入深度ε=ε0时，轧件被剪断。ε0为轧件剪断时的相对压入深度，它与被剪金属的性质有关，金属塑性越好则其值越大。14四、单位剪切阻力曲线与剪切力、剪切功1、单位剪切阻力曲线（τ—ε曲线）定义：将金属剪切过程中任一瞬时的剪切力P，除以试件的原始断面积F，其商即单位剪切阻力。由以上定义可知，单位剪切变形阻力并不是轧件的实际剪切应力，是一种名义应力。将试件的相对压入深度与单位剪切变形阻力的关系绘成曲线，则称之

8、为单位剪切阻力曲线（τ—ε曲线τ=f(ε)）。教材262-265所示为部份钢种的τ—ε曲线。1