【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 稱為鋼板剪切機(jī)。有時(shí)，也用來(lái)剪切成束的小型鋼材。 3圓盤式剪切機(jī)：由于刀片是旋轉(zhuǎn)的圓盤，因而可以連續(xù)縱向剪切運(yùn)動(dòng)著的鋼坯或帶鋼。圓盤剪通常設(shè)置在精整作業(yè)線上，用來(lái)將運(yùn)動(dòng)著的鋼板的縱向邊緣切齊 或切成窄帶鋼。根據(jù)其用途可分為兩種型式：剪切板邊的圓盤剪和剪切帶鋼的圓盤剪。 剪切板邊的圓盤剪每個(gè)圓盤刀片均懸臂地固定在單獨(dú)的傳動(dòng)軸上，刀片的數(shù)目為兩對(duì)，這種圓盤剪用于中厚板的精整加工線、板卷的橫切機(jī)組和連續(xù)酸洗等作業(yè)線上。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 8 剪切帶鋼的圓盤剪用于板卷的縱切機(jī)組、連續(xù)退火和鍍鋅等作業(yè)線上。這種圓盤剪的刀片數(shù)是多對(duì)的，一般刀片都固定在兩根公用的傳動(dòng)軸上，也有少數(shù)的圓盤剪刀片固定在單獨(dú)的傳動(dòng)軸上。 圓盤剪在連續(xù)剪切鋼板的同時(shí)對(duì)其切下的板邊要進(jìn)行處理，通常在圓盤剪后面設(shè)置碎邊機(jī)，將板邊剪切成 碎段送到專門的滑槽中去。此外，對(duì)于薄板板邊也有用卷取機(jī)來(lái)處理的，其缺點(diǎn)是需要一定的手工操作，卸卷時(shí)要停止剪切等。 為了使已切掉板邊的鋼板在出圓盤剪時(shí)能夠保持水平位置，而切邊則向下彎曲，往往將上刀片軸相對(duì)于下刀片軸移動(dòng)一個(gè)不大的距離，或者將上刀片直徑做得比下刀片小些，此時(shí)，被剪掉的板邊將劇烈地向下彎曲。 為了防止鋼板進(jìn)入圓盤剪時(shí)向上翹曲，通常在圓盤前面靠近刀片的地方裝有壓輥。 4飛剪機(jī)：飛剪機(jī)用來(lái)橫向剪切運(yùn)動(dòng)著的軋件。它可以裝設(shè)在連續(xù)式軋機(jī)的軋制作業(yè)線上，亦可裝設(shè)在橫切機(jī)組、連續(xù)鍍 鋅機(jī)組和連續(xù)鍍錫機(jī)組等連續(xù)作業(yè)精整機(jī)組上。隨著連續(xù)式軋機(jī)的發(fā)展，飛剪機(jī)得到了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。 根據(jù)飛剪機(jī)的用途，飛剪機(jī)可分為切頭飛剪機(jī)和切定尺飛剪機(jī)兩大類。如果按照飛剪機(jī)剪切機(jī)構(gòu)的型式來(lái)分，目前應(yīng)用較廣泛的飛剪機(jī)有，滾筒式飛剪機(jī)、曲柄回轉(zhuǎn)杠桿式飛剪機(jī)、曲柄偏心式飛剪機(jī)、擺式飛剪機(jī)和曲柄搖桿式飛剪機(jī)等。近十幾年來(lái)，采用計(jì)算機(jī)可編程序控制等新技術(shù)的飛剪機(jī)得到了一定的發(fā)展。 剪切機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 近年來(lái)，剪切機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要是傳動(dòng)方式和控制方式的發(fā)展。 從傳動(dòng)方式來(lái)說，剪切機(jī)主要從 電 — 機(jī)械傳動(dòng)向液壓傳動(dòng)方向發(fā)展。在最初的剪切機(jī)，都是使用電 — 機(jī)械傳動(dòng)動(dòng)力，其缺點(diǎn)就是機(jī)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)動(dòng)力受到限制，效率較低。隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用到剪切機(jī)上，使得最大剪切力大幅度提高，而機(jī)構(gòu)體積并沒有同比地增長(zhǎng)，效率得到了提高。 從控制方式來(lái)說，剪切機(jī)經(jīng)歷了電機(jī)械控制、氣液控制、計(jì)算機(jī)可編程序控制的過程。隨著控制方式的發(fā)展，剪切機(jī)的剪切精度越來(lái)越高。特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使剪切機(jī)以及整個(gè)生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度明顯地提高。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 9 型 鋼 熱連軋機(jī)的生產(chǎn)工藝 圖 擺式剪在型鋼連續(xù)機(jī)組的布置和作用 擺式剪屬于連鑄設(shè)備，它的安裝位置是在連鑄機(jī)扇形段的出口和加熱爐的入口之間。它是把連鑄機(jī)出來(lái)的厚度約 50mm、運(yùn)動(dòng)速度約 4m/min熱板坯根據(jù)一定的尺度進(jìn)行分段剪切后輸送到加熱爐的。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 10 擺式剪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和研究的內(nèi)容與方法 1擺式剪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 擺式剪主要有擺剪本體、送料系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和一些輔助機(jī)構(gòu)幾大部分組成。擺式剪是由傳動(dòng)側(cè)機(jī)架、操作側(cè)機(jī)架、偏心軸、擺臂、連桿、上剪刃滑架、下剪刃橫梁、輸送輥道、入口側(cè) 溜槽、出口側(cè)橫梁、出口側(cè)溜槽等件組成。 2擺式剪的研究?jī)?nèi)容和方法 本文主要設(shè)計(jì)擺式剪的機(jī)構(gòu)。通過設(shè)計(jì)擺式剪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)型式。然后，進(jìn)行擺式剪的力能參數(shù)計(jì)算，推算出擺式剪的偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周（即剪切一次）的過程中，其轉(zhuǎn)角與剪刃開口度之間的關(guān)系，進(jìn)而求得不同轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的剪切力和靜力矩。最后，通過平均靜力矩選擇電動(dòng)機(jī)以及在所選的電動(dòng)機(jī)功率下，校核擺式剪的主要部件的強(qiáng)度。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 11 第二章擺式剪設(shè)計(jì)方案的選擇 參數(shù)： ：電 動(dòng)機(jī)械剪切，液壓同步。 ： 50 1560mm。 ： Q235。 ： 700℃。 ： 10次 /min。 ： 。 根據(jù)剪切機(jī)的基本構(gòu)成和本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的給定條件，來(lái)確定擺式剪的總體布置形式如下方框圖： 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 12 的確定 擺式剪方案的比較和確定 （ a） (b) (c) 圖 擺式剪的型式很多，上圖 3（ a）（ b）（ c）就是擺式剪的三種型式。 圖 （ a）所示的是一種用于剪切鋼坯的擺式剪示意圖。主動(dòng)桿 1作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，除了主動(dòng)曲柄 1進(jìn)行剪切外，整個(gè)系統(tǒng)由連桿 5連接可相對(duì)鉸鏈ｏ擺動(dòng)。這樣，剪切時(shí)剪刃就可以和軋件一起運(yùn)動(dòng)，剪切終了靠輔助裝置中的彈簧使剪切機(jī)回到內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 13 原始位置。這種剪切機(jī) 可以用來(lái)剪切 100*100mm以上的鋼坯 ,但剪切速度小于1~。 圖 （ b）是一種液壓擺式剪切機(jī)，上下剪刃的相對(duì)運(yùn)動(dòng)由液壓缸 1和活塞 2實(shí)現(xiàn)，剪刃與軋件速度同步由剪切機(jī)的自由擺動(dòng)來(lái)保證。 圖 （ c）所示的 擺式剪切機(jī)是靠偏心軸 1的轉(zhuǎn)動(dòng)使剪刃靠攏，實(shí)現(xiàn)剪切，同時(shí)剪切機(jī)與軋件一起擺動(dòng)。這種剪切機(jī)主要用于剪切鋼坯的頭部，剪切斷面較平直。 綜合上面三種剪切機(jī)，可以把本次設(shè)計(jì)的剪切機(jī)確定為如下： 把圖 （ a）的曲柄 1做成雙偏心軸，而且分別用來(lái)帶動(dòng)上下剪刃；把連桿 5做成一定角度的液壓缸，來(lái)保證剪切機(jī)能夠?qū)\(yùn)動(dòng)著的軋件進(jìn)行剪切；把上下剪刃放在同一個(gè)滑槽中，以保證在剪切時(shí)上下剪刃始終處于同一個(gè)平面內(nèi)。由此，在設(shè)計(jì)剪切機(jī)時(shí)，剪切機(jī)與軋件同步前進(jìn)，只需計(jì)算剪切機(jī)在垂直面內(nèi)的剪刃對(duì)剪。 擺式剪的傳動(dòng)原 理簡(jiǎn)圖 根據(jù)剪切機(jī)知識(shí)，查閱資料，作出本次設(shè)計(jì)的擺式剪切機(jī)的傳動(dòng)原理簡(jiǎn)圖如下： 圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 14 擺式剪的剪切過程： 本設(shè)計(jì)采用的是曲柄連桿機(jī)構(gòu)。電機(jī)通過減速機(jī)連接軸帶動(dòng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使連桿、擺臂帶動(dòng)上、下剪刃刀架相對(duì)運(yùn)動(dòng)形成剪切。偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng) 180176。時(shí)上下剪刃對(duì)切，偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng) 360176。時(shí)完成一次剪切，剪切同時(shí)推拉缸推動(dòng)擺臂沿板坯運(yùn)動(dòng)方向擺動(dòng)，剪切是在擺動(dòng)過程中進(jìn)行。剪切后推拉缸推動(dòng)擺臂回到原位準(zhǔn)備下一次剪切 。 擺式剪機(jī)架的選擇 剪切機(jī)的機(jī)架可以分為開式和閉式兩種。 開式機(jī)架呈凹形，即機(jī)架的一側(cè)有較大的側(cè)凹形空間，上下刀臺(tái)安裝在這一空間進(jìn)行軋件的剪切。開式機(jī)架的特點(diǎn)是便于觀察軋件的剪切情況以及換輥方便。但是機(jī)架有較大的側(cè)凹形缺口，機(jī)架剛性差。因此，這種剪切機(jī)主要用來(lái)剪切成束小型圓鋼，以及寬度不大的鋼板（焊管坯）等軋件。 閉式機(jī)架是一個(gè)整體框架，具有較高強(qiáng)度和剛度。閉式機(jī)架主要用于軋制力較大的初軋機(jī)、板坯軋機(jī)和板帶軋機(jī)等。采用閉式機(jī)架的工作機(jī)座，在換輥時(shí)，軋輥是沿其軸線方向從機(jī)架 窗口中抽出或裝入，這種軋機(jī)一般都有專用的換輥裝置。 本次設(shè)計(jì)的擺式剪切機(jī)剪切力較大，對(duì)機(jī)架的強(qiáng)度和剛度要求比較大，故選擇閉式機(jī)架比較合適。 刀刃的型式 刀刃分為平行刃和斜刀刃，在設(shè)計(jì)時(shí)可以對(duì)上下刀刃分別作出選擇。 在本次設(shè)計(jì)中，上刀刃采用人字形剪刃，它由螺栓與上刀臺(tái)固定。由于刃口呈人字形，故組裝時(shí)在刀刃和刀臺(tái)之間裝有一與刃形相適應(yīng)的墊板，墊板的底面是平面，使刀臺(tái)加工簡(jiǎn)單。剪刃做成人字形的優(yōu)點(diǎn)是既可以縮小剪切區(qū)，減少剪切力，又能克服側(cè)推力。因?yàn)榧羧谐嗜俗中?，在剪切時(shí)，剪刃與 鋼坯兩邊同時(shí)接觸，使鋼坯橫向移動(dòng)的側(cè)推力得到平衡，并且可大大減小剪刃和鋼坯之間的速度差值，兩者達(dá)到最佳同步速度，從而提高了剪切質(zhì)量。 剪刃的側(cè)間隙，定位所剪鋼坯的 10%，并利用增減上剪刃背上的墊板進(jìn)行調(diào)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 15 整。 擺式剪工作制度的選擇 目前國(guó)外多采用兩種比較先進(jìn)的剪切機(jī)型，一是采用離合器制動(dòng)器，我們稱 “連續(xù) —— 起?！敝萍羟?，另一種是電機(jī)直接起停制剪切，兩種剪切各有其優(yōu)點(diǎn)亦有其不足之處。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電控元器件水平的提高。起停制剪切將逐步代表著剪切機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。 連續(xù) —— 起停制剪切機(jī)，整機(jī)分為傳動(dòng)裝置和剪切裝置兩大部分。傳動(dòng)裝置部分是由直流電機(jī)帶動(dòng)，配置有飛輪連續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)；而剪切裝置一般情況下是靜止不轉(zhuǎn)的。兩部分之間由一對(duì)快速響應(yīng)的離合器制動(dòng)器相連接和控制。當(dāng)需要剪切時(shí)，則制動(dòng)器打開，離合器合上，傳動(dòng)裝置通過離合器帶動(dòng)剪切裝置運(yùn)動(dòng)并剪切；剪切完后離合器脫開制動(dòng)器合上，將剪切裝置制動(dòng)停止到某一確定的待切位置上。傳動(dòng)裝置仍連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種機(jī)型傳動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大，剪切部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小。因此可以通過離合器制動(dòng)器控制實(shí)現(xiàn)在小慣量下起動(dòng)、制動(dòng)，而在大慣量下進(jìn)行剪切?？梢猿浞掷?動(dòng)力矩，提高速度，降低能耗。 起停制剪切機(jī)，采用低慣量大扭矩直流電機(jī)，整機(jī)直接起動(dòng)、剪切、制動(dòng)，完成剪機(jī)的三個(gè)基本動(dòng)作過程 剪切的傳動(dòng)部分和剪切部分做成一體，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都很低，以便于實(shí)現(xiàn)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)頻繁的起動(dòng)制動(dòng)。這種剪切一般處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪切時(shí)， 電機(jī)直接拖動(dòng)傳動(dòng)裝置和剪切裝置迅速起動(dòng)剪切，而后立即制動(dòng)．而且有些要求電機(jī)可反向爬行轉(zhuǎn)動(dòng)．將剪頭準(zhǔn)確地復(fù)位于某一待切位置 因此，這種剪切結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)保養(yǎng)方便，控制環(huán)節(jié)少，剪切精度較高。 連續(xù) —— 起停制剪切與起停制剪切相比較，前者適合 高速頻繁起動(dòng)，后者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，剪切精度高，并且在電控技術(shù)及元件過關(guān)的情況下，速度亦可達(dá)到或超過前者，因而更有發(fā)展前途。所以，在設(shè)計(jì)中，選擇連續(xù) —— 起停制剪切比較合適。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 16 第三章擺式剪切機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 擺式剪主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括刀片傾斜角α、刀片尺寸、刀片行程和理論剪切次數(shù)。 刀片傾斜角α 刀片的傾斜角α愈大，剪切時(shí)的剪切力愈小，但使刀片的行程增加。最大允許傾斜角α max受鋼板與刀片間的摩擦條件的限制，當(dāng)α＞α max時(shí)，鋼板就要從刀口中滑出而不能進(jìn)行剪切。如果剪切機(jī)的 上刀片做成人字形，α max就不再受摩擦條件限制，上刀片采用雙傾斜角以后，剪切時(shí)鋼板能保持在中間位置。另外，傾斜角α的大小對(duì)剪切質(zhì)量也有影響。當(dāng)α很小時(shí)，在鋼板剪切斷面出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象。為了改善剪切質(zhì)量和擴(kuò)大剪切機(jī)的使用范圍，有的剪切機(jī)傾斜角做成可以調(diào)整的。 上刀片傾斜角與鋼板厚度之間有一定的關(guān)系。在剪切薄鋼板時(shí)，α一般用 176?！?6176。，而剪切厚鋼板時(shí)為 8176?！?12176。 . 因此，本次設(shè)計(jì)時(shí)，人字形刀刃的傾斜角選為 176。 刀片尺寸 剪刃長(zhǎng)度 L ： m ax (1 0 0 ~ 3 0 0 )LB?? 式（ ） =1560+240=1800mm 式中 , maxB ─── 被剪鋼板的最大寬度 剪刃橫斷面高度 39。h ： 39。 m ax( ~ )hh? 式（ ） = 50=60mm 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 17 式中， maxh ─── 被剪鋼板的最大高度 剪刃橫斷面寬 b ： 39。(~ 3)hb? 式（ ） =60/=24mm 刀片行程 斜刀片剪切機(jī)的刀片行程 39。H H H?? 式（ ） max12H B tg???? 其中， H? 與平行刃剪切機(jī)一樣，即 1IH H s r??? ? ? ? 式（ ） 圖 ：刀片行程圖