AG亚游登录液压摆式剪板机刀片调整方法

发布时间:2020-05-23 06:59
 

  装 备 EQUIP MENT 文章编号: 1672- 0121( 2007) 01- 0022- 02 液压摆式剪板机刀片调整方法 陈曼龙 ( 陕西理工学院, 陕西 汉中 723003) 摘要: 剪切前角和间隙对保证剪板机剪切质量起着非常重要的作用。液压摆式剪板机由于依赖刀架旋 转实现剪切过程, 其剪切过程必然存在剪切前角和间隙的变化。本文通过分析液压摆式剪板机刀片的安装 要求和剪板机刀片的一般调整方法存在的问题, 提出了一种有利于减少剪板机剪切间隙和保证工作前角稳 定的刀片调整方法。 关键词: 机床技术; 刀片; 调整; 剪板机 中图分类号: TG385 文献标识码: B 1 前言 近年来, 伴随制造业的迅猛发展, 作为板件主要 加工设备的剪板机得到越来越广泛的使用。其中, 液 压摆式剪板机以其结构简单、故障率低和较好的剪 切质量更是受到使用者青睐。为充分发挥液压摆式 剪板机良好的剪切质量, 就要求使用者对其刀片安 装 、调 整 有 比 较 深 入 的 了 解 。尽 管 一 般 文 献 中 给 出 了 液压摆式剪板机刀片的调整方法, 但在实践中由于 受到刀片长度、硬度以及待剪板料材质和厚度的影 响很难得到满意的效果。本文通过对液压摆式剪板 机刀片位置和刀片尺寸及安装情况的分析, 提出剪 板机刀片调整不仅包括刀片高度的调整还应该包括 刀片螺旋面的适应问题。 2 液压摆式剪板机剪切加工时对刀片的安装要求 如图 1 所示, 绕 O 点旋转的摆动刀架在液压缸 的作用下向下剪切板料。为实现刀刃能自右至左连 刀片理想安装的位置 ( 螺旋线 AA′) A B Φ RO 刀片实际位置 ( 直线 剪切原理 A′ B′ 收稿日期: 2006- 11- 03 作 者 简 介 : 陈 曼 龙 ( 1968- ) , 男 , 硕 士 , 副 教 授 , 从 事 精 密 测 量 技 术 教 学和研究 22 续剪切, 安装在刀架上的刀片与工作台面成角 Ф( 即 剪切角) 。其主要要求如下: ( 1) 前、后角要求。为保证剪切质量, 刀片与工作 台面垂直面应该始终成 γ角度。实际上由于无法保 证刀刃始终在刀架同一回转圆柱面上, 刀片在剪切 全过程中的前后角是变化的, 如果以刀片全长中间 点作为起点, 则剪切开始时由于刀架回转半径 ( OA′) 小而前角大, 后角小; 剪切终了时则会由于刀 架回转半径( OB′) 增大而前角小, 后角大。 ( 2) 必须在整个剪切过程中( 从 c 到 d 点) 使刀 片前刀面始终在其运动轨迹圆弧以内, 以防止刀片 前面与被剪切板料产生严重摩擦。 ( 3) 间隙要求。为获得较好的剪切断面质量要尽 量 保 证 刀 片 与 被 剪 板 料 间 的 间 隙 Δ为 定 值 ( 见 图 2) 。刀片间隙在刀片全长内保持一致, 如果调整不当 刀架运动轨迹 d3 Δ c3( d2) d1( c2) c1 R 工作台 将加剧刀片的磨 损与损坏, 甚至啃 咬台面或推翻板 料。 为实现以上 0 要求, 就必须尽量 将刀片前面调整 成空间螺旋曲面 以保证剪切过程 图 2 剪切间隙 中前后角不变。 3 液压摆式剪板机刀片的一般调整方法和存在的 问题 由于将刀片前面调整成空间螺旋曲面在实际中 是不可能的, 实践中一般采用通过调整刀片与刀架 CMET 锻 压 装 备 与 制 造 技 术 2007 年第 1 期 h′ b·ctgΦ EQUIP MENT 装 备 之间的调整垫片的厚度来近似实现其空间曲面的要 求, 见图 3。 刀架 Y Z 刀片 X 调整垫片 R 图 3 刀片的调整 采用调整垫片厚度的方法虽然十分简单, 但也 存在问题。根据理想刀片安装的空间螺旋面要求, 刀 片刀刃必须满足: x=Rcosθ y=Rsinθ ( 1) z=Rθ·ctg 式中: θ— ——刀架绕刀架轴线旋转的角度; Φ— — — 剪 切 角 。 要求刀片刀刃是一空间螺旋线, 刀片前表面应 为圆柱螺旋曲面。采用简单的调整垫片的方法会带 来以下两方面问题。 ( 1) 间隙问题。采用简单的调整垫片厚度的方法 是用直线来逼近沿刀片长度方向的螺旋线, 即刀片 的刀刃是一条直线 所示。那么刀片与被剪 板料之间的间隙实际 就 变 成 Δ+λ, 由 于 λ随 着 刀 架 摆动角度 θ的变化而变化, 则刀片与被剪板料之间 的间隙就成了变量, λ的变化范围: y λ Ox a 图 4 刀刃是一条直线) 式中: β— ——剪切初始到终了时刀架摆动的角度, β= arcsin( btgΦ /R) 。 若以陕西汉中天一公司 QC12Y- 6×3200 为例来 计算( R=469mm, Φ=1.5°, 考虑到以刀刃中点分两段 取 b 为 1600mm) 则 变 动 范 围 约 为 1.8mm, 如 果 取 该 公司提供的 1100mm 的刀片, 采用调整垫片厚度的 方 法 , 则 变 动 范 围 为 0.88mm, 甚 至 超 出 了 其 所 推 荐 的在剪切 6mm 钢 板 材 时 的 0.5mm 间 隙 。 显 然 依 靠 采用调整垫片厚度的方法虽然十分简单但却无法保 证整个剪切过程中刀刃与板料之间的间隙为定值, 从而无法保证剪切质量。 ( 2) 前角问题。采用调整垫片厚度的方法忽略了 刀片前面应为螺旋曲面的情况, 而直接以垂直于工 作台的平面来代替, 这就无法保证剪切时前角( 为保 证 剪 切 质 量 和 刀 片 强 度 , 一 般 选 取 为 1.5°~2°) 的 要 求。对于宽度为 w 的刀片计算其上下边沿与理想螺 旋曲面差距为: X′=R?1- cos[arcsin(y /R)]D ( 3) 在 式 ( 3) 中 代 入 天 一 公 司 QC12Y- 6×3200 相 关 参数, 得 x′=6.87mm, 由此产生的最大前角为- arctan (x′/y)=- 4.91°。负值表示负前角。显然, 如此大的前角 变动范围是无法保证剪切质量的。 4 解决方法 ( 1) 间隙问题。以上分析计算中之所以会出现很 大的剪切间隙主要是采用将整个剪切过程刀刃的螺 旋线段只用了两段直线近似导致的。如果采用多段 直线分段近似则会减少其可能出现的最大间隙。仍 然以天一公司 QC12Y- 6×3200 的刀片来计算, 刀片 为 1100mm, 定位孔间距 200mm, 如果在每个定位孔 处使用调整垫片进行调整, 则利用式( 2) 计算得剪切 间隙变动 λ=0.03mm, 完全可满足要求。至于调整垫 片厚度可以通过计算各直线段逼近圆弧弓高得出。 ( 2) 为 满 足 前 角 的 要 求 ( γ=1.5°~2.0°) 就 必 须 增 加刀架回转轴线与工作台面的距离 y, y 与刀架回转 中心和板厚有关。刀架回转半径越短, 板料越厚, y 值越大。当然这些必须在剪板机设计中考虑。实践 中, 一般利用间隙调整装置加大剪切间隙的办法来 解决。自然这样做是以牺牲剪切质量为代价的。图 5 是本人自行设计的斜面垫片, 即在垫片垂直于工作 台面的方向上磨出斜角 η( 设计中选择 1.5°, 刀架摆 动半径较小时可略微加大) , 以补偿用垂直于工作台 面的平面近似螺旋曲面带来的误差。为更好适应螺 旋面的要求, 当刀架较长时其与刀片接触的表面还 η 图 5 斜面垫片 23 h′ b·ctgΦ y CMET 锻 压 装 备 与 制 造 技 术 2007 年第 1 期 装 备 EQUIP MENT 文章编号: 1672- 0121( 2007) 01- 0024- 03 板料辊式冲孔机结构分析与优化 赵英彪, 付建华, 雷步芳, 李永堂 ( 太原科技大学, 山西 太原 030024) 摘要: 在实际生产的基础上, 提出板料辊式冲孔机的设计理念, 对辊式冲孔机的结构进行了研究分析, 使它能在板料冲孔上实现高速连续的工作, 满足实际生产的需求。同时, 因为冲头是在辊子旋转过程中不断 的冲孔, 对冲头的形状优化也进行了初步探讨。 关键词: 机床技术; 辊式冲孔机; 结构; 优化设计 中图分类号: TG385 文献标识码: B 1 前言 目前, 冲孔冷弯型钢的生产工艺为: 开卷—矫 平—冲孔—冷弯( 冷弯机组) , 由于冲孔步进的不连 续性, 严重制约冷弯机组的能力发挥, 影响着冲孔冷 弯型钢产品的产量。以太原刚玉仓储公司的冷弯型 基金项目: 山西省科技开发资助项目( 9) 收稿日期: 2006- 11- 30 作者简介: 赵英彪( 1981- ) , 男,AG亚游登录 硕士生, 主攻锻压装备的设计开发 钢生产线为例, 由于受冲床冲孔的限制, 影响了整个 生产线的速度, 可以说在一条冷弯型钢生产线上冲 孔的速度就是生产线的速度。所以, 设计辊式冲孔 机, 就是实现板料冲孔上的高速连续工作。 2 结构方案及参数计算 辊式冲孔机的结构: 电动机通过联轴器, 带动减 速箱减速, 再由联轴器经传动齿轮带动辊轴转动, 辊 轴转动的同时带动两冲辊转动实现冲孔。两个辊轴 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 可磨出沿刀片长度方向的 1°斜面( 如图 5 中虚 线 所 示) 。此时,AG亚游登录。 刀架越长效果越显著。 5 实践结果 将 以 上 方 法 应 用 于 QC12Y—6 ×3200 和 Q12Y—12×2500 剪板机刀片间隙调整, 见表 1。以下 数据表明利用使用斜垫片并对调整每个安装孔上垫 片进行修整的方法可以在实际剪切过程中减少刀片 间隙, 而不出现咬口, 提高了剪切质量。应该注意的 是表 1 实验数据包含由于刀片形状误差造成的对最 小剪切间隙的影响。 表 1 两种刀片间隙调整方法的最小剪切 间隙对照 /mm 机型 一般调整方法 使用斜垫片并对调整每 个安装孔上垫片作修整 QC12Y—6×3200 0.62 0.36 Q12Y—12×2500 1.0 0.65 注: 实验材料 Q235 【参 考 文 献 】 [1] 沈阳锻压机床厂编.剪板机设计.1978. [2] 周 桓, 陈 伶, 胡建民.摆式剪板机刀架设计.锻压装备与工业炉, 2004, ( 1) . CMET 锻 压 装 备 与 制 造 技 术 2007 年第 1 期 Method of Blade Adjustment for Hydr aulic Rotar y Shear CHEN Manlong (Shanxi University of Technology Hanzhong 723003, Shanxi China) Abstr act:Fixing demands and disadvantages coming from generally blade adjustment method of hydraulic ro- tary shear blade adjustment have been analysed with a new method reducing working clearance of this sort of shear. Keywor ds:Cutting bladeX Adjustment methodX Shear 24

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