剪切机下料

出处：按学科分类—工业技术江苏科学技术出版社《铆工实用技术手册》第288页（3894字）

剪切机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯。对被剪板料，剪切工艺应能保证剪切表面的直线性和平行度要求，并尽量减少板材扭曲，以获得高质量的制件。

1．剪切机工作原理

如图4－4所示，上刀片1固定在刀架2上，下刀片3固定在下床面4上，床面上安装有托球5，以便于板料6的送进移动，后挡料板7用于板料定位，位置由调位销8进行调节。液压压料筒9用于压紧板料，防止板料在剪切时翻转。棚板10是安全装置，以防工伤事故。

图4－4 剪切机工作原理

1－上刀片；2－刀架；3－下刀片；4－下床面；5－托球；6－板料；7－后挡料板；8－调位销；9－压料筒；10－棚板

挡料板的调整可用手动或机动的方法。按样板手动调节的方法如下(图4－5)：

图4－5 利用挡板剪料

(a)用后挡板；(b)用前挡板；(c)用角挡板和后挡板；(d)用两个角挡板；(e)用后挡板及角挡板；(f)用角挡板及前挡板

(1)调整前挡板

把后挡板靠紧下刀口，再把样板靠紧后挡板，将前挡板靠紧样板并固定住。松开后挡板，去掉样板，装上板料，进行剪切。

(2)调整后挡板

将样板托平对齐下刀口，再把后挡板靠紧样板并固定住，去掉样板，装上板料进行剪切。

(3)调整角挡板

先将样板放在台面上对齐下刀口，调整角挡板并固定。再根据样板调整后挡板，剪切时同时利用角挡板和后挡板。

斜口剪切过程如图4－6所示。剪切开始时，上刀刃和板料仅有一部分接触，然后板料一边被剪裂。当继续下行时便逐渐分离成两部分。

图4－6 斜口剪床切料

2．影响剪切性能的基本参数

(1)剪切力

平刃剪切机的剪切力为：

P=K₁K₂σ_bF

式中 K₁——比例系数，K₁=τ_max／σ_b，当σ_b＜450MPa时，K₁=0．7～0．8；

K₂——刀片的磨钝系数，取1．15～1．20；

σ_b——被剪金属的抗拉强度(MPa)；

F——被剪板料的断面积(mm²)。

斜刃剪板机的总剪切力要比平刃剪切机的小，它由三部分力组成：基本剪切力，被剪下部分板料的弯曲抗力以及板料在剪切区变形的弯曲抗力。总剪切力与剪切角的关系接近反比例，即随剪切角的增加而减小，常用公式如下：

式中 K——刀片的磨钝系数，σ_b＜1000MPa时，K=1．15～ 1．20；σ_b=1000～1500MPa时，K=1．5；

σ_b——被剪金属的抗拉强度(MPa)；

δ——被剪金属的伸长率；

h——被剪板厚(mm)；

φ——剪切角(°)；

y——刀片间隙的相对值，y=△／h；△为刀片间隙(mm)；

x——压料脚距离的相对值，x=c／h，在初步计算时，可采用x=10；c为压料脚轴线到下刀刃的距离(mm)，从表4－2中查得；

表4－2 压料脚轴线到下刀刃的距离 (mm)

Z——弯曲系数，按图4－7上的曲线来确定。Z与被剪下条料的长度L、剪切角φ，被剪板厚h以及被剪金属的伸长率δ有关。当λ=tanφ／δh≈15时，Z=0．95。

图4－7 弯曲系数

表4－3所列的数字是σ_b=500MPa，δ=22%的斜刃剪切机的总剪切力，可供初步选择时参考。

表4－3 斜刃剪切机的剪切力

(2)压料力

压料筒在剪切时可使压脚压紧板料，防止板料翻转。压料力不足，被剪板料在剪切过程中将产生位移，使板边尺寸偏差增大；压料力过大，表面产生压痕，增加了机架和压料梁上的载荷。

(3)剪切角

剪切角对剪板条的变形影响很大，剪切角小时剪切质量较好，剪切角大时质量较差。剪切角小时剪切力大，现代剪切机的剪切角为1°～3°。机械传动和液压－机械传动的剪切机在大多数情况下剪切角是不可调的。液压传动的剪切机一般是可调的，调节之前，需将刀架行程量调到最大位置后，再按动剪切角增大或减小按钮，其数值在机器操纵板上显示。

3．剪切机

根据刀架的运动轨迹基本上可分四种：

①刀架沿着垂线运动，如图4－8(a)所示，由于没有前倾角，因此上刀片断面必须做成菱形，只有两个刃(四个刃的矩形刀片也可用，但剪切质量差)，这种刀架剪切的断口与板面不成直角。