內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題論文題

目：剪切機(jī)剪刃存的問(wèn)題和解決方案學(xué)生姓名：王

利學(xué)專(zhuān)班

號(hào)：200540401228業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化級(jí)：機(jī)械2005-2指導(dǎo)老師：?jiǎn)涛膭?

內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題論文剪切機(jī)剪存在的問(wèn)題解決方案（內(nèi)古技學(xué)械計(jì)造其動(dòng)專(zhuān)）摘要針對(duì)圓盤(pán)剪剪刃崩豁問(wèn)題提出減小剪切受力和合理分配上下剪刃剪切受力的思路根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,通過(guò)減小圓盤(pán)剪上剪刃直徑的方法,進(jìn)行工藝改進(jìn),減少崩豁,延長(zhǎng)了剪刃使用壽命過(guò)圓盤(pán)剪剪刃的改進(jìn)實(shí)例可以進(jìn)一步的對(duì)滾筒式剪切機(jī)作一定的改良。關(guān)鍵詞

圓盤(pán)剪剪刃直徑

剪切力Abstract：collapseofdiskblade,weupwithanideawhichisreducingtheshearforceandareasonabledistributionoftheforceonupbladeanddownblade.Accordingtotheactualsituation,wecanthediameterofbladeinordertoimprovetheprocessreducethecollapseandtoextendthelifeoftheblade.Wecanimprovethedrumshearthroughimprovingdiscblade.Keywords：discsheardiameterofshearshearstress1

存的題2

內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題論文我國(guó)剛投產(chǎn)的焊管機(jī)組出現(xiàn)了圓盤(pán)剪剪刃崩豁的情況高速線(xiàn)材廠(chǎng)的圓盤(pán)式剪切機(jī)歷年也出現(xiàn)過(guò)剪刃崩豁現(xiàn)象。剪刃生產(chǎn)廠(chǎng)家現(xiàn)場(chǎng)查看了剪刃崩豁情況后最終認(rèn)定:所用剪刃的剪切性能不能滿(mǎn)足目前工況下的剪切條件導(dǎo)致剪刃發(fā)生早期疲勞損壞。一方面,改變剪刃硬度,厚度和改進(jìn)加工工藝,制作新剪刃。另一方面我們積極從減小剪切受力,改善剪切條件方面入手,進(jìn)行工藝改進(jìn),延長(zhǎng)剪刃使用壽命。2

圓剪滾剪構(gòu)紹圓盤(pán)剪上下剪刃各有一套相同的偏心套機(jī)構(gòu)上下兩套偏心套通過(guò)固定在偏心套外圓柱面上的一對(duì)齒輪相互嚙合,來(lái)調(diào)整剪刃重合量。偏心套的偏心距為7mm,裝機(jī)剪刃直徑為650mm(剪刃直徑范圍600～650mm),上下剪刃直徑相等。上下剪刃的中心軸線(xiàn)相對(duì)于上下偏心套外圓中心連線(xiàn)上剪刃偏前15mm,下剪刃拖后15mm,如圖1所示滾筒式剪切機(jī)的機(jī)架和套管為鑄鋼裝有兩個(gè)刀架每個(gè)刀架上有三個(gè)刀片。剪切機(jī)可同時(shí)剪切（A、B線(xiàn)）兩根軋件。其示意圖如圖1所示3

剪狀及象析圓盤(pán)剪剪刃崩豁情況幾乎全都是上剪刃,在同等材質(zhì),同批剪刃的情況下,下剪刃使用良好,上剪刃卻頻繁崩豁。說(shuō)明上剪刃承受剪切力要大于下剪刃而且差值較大。例如圓盤(pán)剪上下剪刃偏移30mm,上剪刃軸心向前15mm,下剪刃軸心向后偏移15mm。如圖1所示這種偏移量的設(shè)置,客觀(guān)上可以減小剪刃剪切受力,同時(shí)合理分配剪切受力,使下剪刃的受力小于上剪刃。這種剪切工藝比較先進(jìn)。但是從使用情況看上剪刃頻繁崩豁而下剪刃卻幾乎無(wú)損?？梢?jiàn)上下剪刃的剪切受力應(yīng)該做相應(yīng)調(diào)整,減小上剪刃受力,使上下剪刃受力更趨于合理。由此可知圓盤(pán)式剪切機(jī)的上剪刃的受力也是大于下剪刃的受力。其示意圖如圖

所：3

內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題論文圖1上下剪刃偏移量圖2圓盤(pán)剪示意圖認(rèn)真觀(guān)察并測(cè)量,我們發(fā)現(xiàn)圓盤(pán)剪前鋼帶橫斷面上兩側(cè)邊緣向上翹起,經(jīng)實(shí)測(cè),在鋼帶邊緣260mm范圍內(nèi)邊緣翹起約15～20mm3所示,這種板邊上翹情況是鋼帶熱軋卷板過(guò)程中形成的,目前這套焊管機(jī)組難以完全矯平。當(dāng)圓盤(pán)剪剪切鋼帶邊緣時(shí),圓盤(pán)剪工作標(biāo)高為900mm,而鋼帶邊緣標(biāo)高為915～920mm所以圓盤(pán)剪上剪刃必須將鋼帶壓下后再進(jìn)行剪切,這樣就增大了上剪刃的受力。此外由于鋼帶邊緣傾斜,圓盤(pán)剪實(shí)際剪切厚度增大,如圖4所示剪刃還將承受一個(gè)水平分,F14

內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題論文的存在進(jìn)一步惡化了上剪刃的剪切狀況。圖3帶鋼橫斷面形狀4

圖4實(shí)際剪切時(shí)受力示意圖工改思及施4.1

改進(jìn)思(1)提高圓盤(pán)剪工作標(biāo)高由于圓盤(pán)剪實(shí)際剪切過(guò)程中,鋼帶標(biāo)高要高于圓盤(pán)剪工作標(biāo)高15～20mm管機(jī)組設(shè)備標(biāo)高已經(jīng)確定,為了改善圓盤(pán)剪剪切條件,可以通過(guò)提高圓盤(pán)剪工作標(biāo)高來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2)增大圓盤(pán)剪上剪刃咬入角剪切力公式（1）由上式可得:（2）5

內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題論文式中由式(1)可知:隨著咬入的增大,剪切力F將減小。圖1中上剪刃剪切咬入角,下剪刃剪切咬入角12

。由剪切力公式可推得上剪刃的剪切F1要大1于下剪刃的剪切力F2,即F1>F。因此為減小上剪刃的剪切力,就必須增大上剪刃的咬入角。4.2

改進(jìn)措基于以上思路并結(jié)合焊管生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)際情況,確定了減小圓盤(pán)剪上剪刃直徑的工藝改進(jìn)措施。我廠(chǎng)大口徑螺旋焊管機(jī)組圓盤(pán)剪上下剪刃直徑相等都是50mm,舊剪刃可修復(fù)最小直徑是600mm。當(dāng)使用上剪刃直徑是00mm,下剪刃直徑是650mm,在保持原有重合量數(shù)值不變的情況下,圓盤(pán)剪工作標(biāo)高將比使用等直徑剪刃升高12.5mm,達(dá)到912.5mm。這樣就可能使圓盤(pán)剪工作標(biāo)高接近鋼帶實(shí)際標(biāo)高,改善剪切條件。而另一方面,圓盤(pán)剪剪刃直徑的減小,可使剪切咬入角增大從而減小剪切力。根據(jù)剪切咬入角公式:（3）式中剪刃直徑D減小,剪切咬入將增大公式(1)咬入增大剪切力F減小。從理論分析可知,減小上剪刃直徑D會(huì)起到改善剪切受力,減少剪刃崩豁的6

內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題論文作用。5

效對(duì)經(jīng)過(guò)一系列工藝實(shí)驗(yàn)。挑選前期已使用過(guò),已經(jīng)損壞一面的剪刃,將直徑由650mm車(chē)削到635mm,使用另一未損壞面,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1可見(jiàn)圓盤(pán)剪剪刃直徑減小,剪刃平均使用壽命提高了2～3倍。試驗(yàn)中先后在盤(pán)剪上換裝600mm直徑剪刃,使用良好機(jī)組圓盤(pán)剪左下剪刃出現(xiàn)了剪刃帶料,鋼帶起波浪的情況。經(jīng)分析,是由于剪刃直徑減小,圓盤(pán)剪工作標(biāo)高抬高,剪后鋼帶與下剪刃接觸面積增大造成向左跑偏導(dǎo)致摩擦力增大而帶料,產(chǎn)生鋼帶邊緣波浪。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),我們重新確定圓盤(pán)剪剪刃直徑:上剪刃直徑630mm,下剪刃直徑650mm,兩種剪刃配合使用。通過(guò)計(jì)算可知上剪刃的剪切力將減小7%左右。而且圓盤(pán)剪工作標(biāo)高將升高5mm,大大改善剪切條件。6

結(jié)生產(chǎn)中圓盤(pán)剪剪刃崩豁的原因比較復(fù)雜,從工藝上作以分析探討,根據(jù)實(shí)際情況,減小上剪刃直徑,使上剪刃