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自动剪板机毕业设计

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自动剪板机设计

[摘要] 本文设计了一台自动剪板机,此剪切机用于剪切厚为0.2~0.3mm,最大宽度为2000毫米的板带,裁剪的钢板规格为1m×2m×3mm.剪断时间小于10s,重点就剪板机压紧装置、放料装置、剪板机结构进行了设计,在设计中通过对比国内外剪板机,力求设计出结构简单,操作方便,同时经济、合理的剪板机,具体设计思路上:利用液压系统控制刀架,大大减少了剪切的时间并且提高了剪切精度,采用自动送料机构以提高剪板机的自动化性能。近年来,随着模具技术和冲压技术的发展,剪板机的应用范围在不断地扩大,数量在不断地增加,预计不久的将来,剪板机在冲压用剪板机中的比例将会越来越大。

[关键词] 压紧装置剪板机机构放料装置

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Automatic Cutting Machine Design

[Abstract]This paper designed an automatic cutting machine, the shearing machine is used for cutting thick 0.2 ~ 0.3 mm, maximum width of 2000 mm plate band, cutting the steel plate specifications for 1 m * 2 m * 3 mm. Cut the time less than 10 s, mainly on shearing machine clamping device, feeding device, shearing machine structure design, by comparing the shearing machine at home and abroad in the design, make every effort to design a simple structure, convenient operation, economy, reasonable shearing machine at the same time, the specific design idea: use hydraulic system control tool post, greatly reducing the shear time and improved the precision of shearing, automated conveying mechanism in order to improve the automation of the shearing machine performance. In recent years, with the development of the mould and stamping technology, the application range of the shearing machine is constantly expanding, the number is constantly increasing, is expected in the near future, plate shears in the stamping with ratio of shearing machine will be bigger and bigger.

[Keywords]Clamping device Shearing machine body Feeding device

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目录

前言 (1)

第1章剪板机的现状及展望 (2)

第2章方案论证 (4)

2.1 液压传动方案 (4)

2.2 机械传动方案 (4)

2.2.1 凸轮机构方案 (4)

2.2.2 曲柄滑块机构方案 (5)

第3章斜刀片剪板机的总体介绍 (6)

3.1 剪板机总论 (6)

3.2 上切式液压斜刀片剪板机 (6)

第4章总体布局设计 (7)

第5章剪板机的设计 (10)

5.1 刀刃侧向间隙调整机构 (10)

5.2 机架 (10)

5.3 刀片 (11)

5.3.1 刀片倾斜角 (11)

5.3.2 上下刀刃侧向间隙 (12)

5.3.3 刀片的材料 (12)

5.3.4 剪切角的确定 (13)

5.3.5 上刀片的行程量 (13)

5.4 力能参数计算 (14)

5.4.1 剪切力 (14)

5.4.2 剪切金属上的作用力 (15)

5.4.3 剪切功 (15)

5.5 剪板机规格与技术特征 (15)

5.6 刀架 (16)

5.6.1 刀架分类 (16)

5.6.2 刀架计算与校核 (16)

5.7 托料装置 (19)

第6章液压机构的设计 (20)

6.1 液压传动的优缺点 (20)

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 6.2 液压传动的基本原理 (20)

6.3 液压传动系统的组成 (21)

6.4 双作用活塞油缸 (21)

6.5 主要性能参数 (21)

6.5.1 安全系数 (21)

6.5.2 压力 (22)

6.5.3 缸筒内径的计算 (22)

6.5.4 主要尺寸 (23)

6.5.5 薄壁筒和厚壁筒的区别 (23)

6.5.6 缸筒的壁厚计算 (24)

第7章压紧装置的设计 (25)

7.1 压紧机构及装置 (25)

7.2 夹紧机构的种类 (26)

7.3 相关计算 (26)

第8章送料机构 (26)

8.1 执行机构的选择与比较 (29)

8.2 传动方案的确定 (29)

8.3 送料装置 (29)

8.4 间歇传送机构 (30)

第9章关于环保和可行性经济的分析 (34)

结论 (35)

致谢 (36)

参考文献 (37)

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前言

剪板机是借于运动的刀片和固定的刀片,采用合理的刀片间隙,对各种厚度的金属板材施加剪切力,使板材按所需要的尺寸断裂分离的设备。剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯。剪切能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求,并减少板材扭曲,以获得高质量的工件。板金行业的下料剪切工具,广泛适用于机械工业,冶金工业,汽车,造船,电器电气工程设备,板金加工,钢管焊接,电子工业,航天航空工业,农业机械制造,餐饮家具各种机械行业,主要作用就是用于金属剪切在使用金属板材较多的工业部门,都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工,所以剪板机就成为各工业部门使用最为广泛的板料剪断设备。

剪板机是带有自动送料装置,可完成板料高效率,精密加工的机械剪板机,具有自动,高速,精密三个基本要素随着中国加工WTO以来,我们回过头来瞻望中国的制造业,就拿剪板机的成长来看吧,剪板机床的成长越来越成为机械制造行业的中流砥柱,通用型高性能剪板机,广泛用于航空,汽车,农机,电机,电器,仪器仪表,医疗医械,家电,五金等行业。自60年代以来,剪板机已经有较大的成长,其每分钟行程次数已经从几百次成长到3千次左右,其吨位已经从十吨成长到上百吨今朝剪板机主要用在电子,仪器仪表,轻工,汽车等行业中剪板机的应用范围在不断地扩大,数量在不断地增长预计不久的未来,改进和扩大现有剪板机是完全有必要的。

剪板机,主要用于剪切金属板材,是重要的金属板材加工机器。其不仅用于机械制造业,还是金属板材配送中心必不可少的装备,应用范围特别广泛。剪板机按结构分为闸式剪板机和摆式剪板机两类;按传动方式分,有机械传动剪板机和液压传动剪板机两类。

我的毕业设计选择的题目是“自动剪板机设计”,自动剪板机设计,主要要求剪板机实现自动剪切的过程,可实现用于剪切厚为0.2~3mm,最大宽度为2000毫米的板带,裁剪的钢板规格为1m×2m×3mm.

由于时间仓促和作者的知识水平有限,论文中的错误和不足在所难免,请各位老师给予批评指正。

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第1章剪板机的现状及展望

我国的第一条板材加工FMS也于1991年12月通过了技术鉴定,其性能达到了国外同类产品80年代末期水平。该FMS由压力机、折弯机和剪板机组成冲孔、剪切、折弯柔性制造系统,主要特点是冲孔单元可与仓库单元相联成为独立的系统,用硬件和软件来解决小规格数控直角剪板机大尺寸板件的加工,自动编程计算机可满足板材加工FMS全线自动运行要求和加工单元独立自动运行要求,主要数控剪板机和数控折弯机等三台设备组成对上线前或下线后板材进行剪切、折弯加工。该FMS适用于多品种小批量生产方式,年处理板材2000t。

发展数控技术,进而发展数控锻压机械是提高锻压生产技术水平的关键。近几年来,数控技术广泛应用于锻压机械各个领域,国内的数控剪板机也已有一定的发展。从1986年10月第一台W67Y-160K/3200数控折弯机由天小锻压机床厂研制成功以来,国内在数控折弯、数控剪切技术发展较为有代表性的单位济南铸造锻压机械研究所、黄石锻压机床厂和上海冲剪机床厂。上海冲剪机床厂更是异军突起,从1986年以来先后开发成功具有现代水平的QC12K与WC67K两大系列数控剪板机,并正在研制直角剪板机。其中W67K系列数控折弯机采用瑞士CYBELEC CNC7200P折弯机专用数控系统,该系统可通过X轴(后挡料位置)、Y轴(机械挡料位置)来控制折弯角度,并由光栅尺检测出滑块位置,由CNC来控制滑块上下死点、快慢速度换点和板料压紧点等。

国外锻压技术发展更是迅猛异常,并越来越趋向于CNC、DNC和柔性自动化。随着锻压技术的发展和满足单件小批量生产,只要用户需要,即能提供多功能的各种数控锻压机械及附属。CNC在国外相当普遍,如瑞典Pullmax公司的Ursviken分部每年大约生产200台折弯机,其中90%以上的产品装有CNC。

采用CNC前挡料装置的CNC剪板机,不但可提高生产率,而且可提高零件的精度和重复精度。英国EDWARDS PEARSON公司开发的CNC剪板机,备有二根3m 长的CNC前挡料臂,其上带夹持器,该机有一套全自动液压传动系统,整个过程可自动控制。

瑞士HAMMERLER公司的CNC控制二轴AS6型6×3100液压剪板机,带有前夹钳送料装置和后挡料装置,工件、余料由堆垛系统分别堆放,预选的剪切件数和钢板尺寸由数码管显显示,摆动刀架的刀片间隙可以手工调节或由联到CNC控制机构上的液压定位装置按板厚自动调节。

意大利SALVGINI公司的C2型直角剪板机FMC,通过自动编程,优化排料,将

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第2章方案论证

剪板机主要是通过滑块上刀片的往复直线运动来实现切断功能,能实现这个目的主要由液压传动和机械传动两种。

2.1 液压传动方案

液压剪板机采用液压传动,使机器工作时平稳,噪声小,安全可靠,可以进行单次连续剪切,剪板厚度也较机械传动的厚,故采用液压传动方案。

2.2

机械传动方案

2.2.1 凸轮机构方案

图2-2-1 凸轮机构原理图

凸轮机构的工作原理如图2-2-1所示:主轴的转动带动凸轮传动,凸轮升程时推动滑块(即刀片)作剪切动作。回程时,滑块在弹簧的作用下上升到开始位置,准备下一个动作循环。

凸轮机构的优点是可以根据从动件的运动规律来选择机构的尺寸和确定凸轮轮廓线。缺点是凸轮机构一般用于控制机构而不是用于执行机构,因为其工作压力不能太大,否则会严重磨损凸轮的轮廓及推杆,导致该机构不能实现预期的动作要求,不

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2.2.2 曲柄滑块机构方案

曲柄滑块机构的工作原理如图2

-1—2所示:通过主轴转动带动曲柄转动,曲柄通过连杆使滑块作上下往复运动,实现剪切动作。

图2-2-2曲柄滑块机构原理图

该机构具有结构简单、加工容易、维修方便、经济实用的优点,此方案即曲柄滑块机构作为执行机构不合适[3]。

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第3章斜刀片剪板机的总体介绍

3.1 剪板机总论

在板带车间轧制线及其辅助作业线上,装有各种形式的剪切机,其中大多数是斜刀片剪切机。斜刀片剪切机主要用来剪切带材的头部`尾部`和分切。传动方式分机械传动、液压传动和压缩空气传动三种。在实际生产中多采用前两种方式。

近年来,随着液压传动的广泛应用,在现代化轧板车间里,越来越多的采用液压传动的剪切机。液压传动的剪切机具有结构简单`重量轻等一系列优点。如某厂1700冷连轧厂二十一台斜刀片剪切机中,有十六台液压传动之多,约占总数的百分之七十六。

液压传动的剪切机虽然有很多优点,但在应用上受条件的限制。剪切机附近没有可利用的液压站。需设置专用液压站时,采用机械传动则更为合理。采用液压传动时,液压工作系统的工作压力一般在60~140公斤/厘米2范围之内,个别情况也采用210公斤/厘米2。

一般固定在刀架的刀片是水平的,活动刀片的刀架则是倾斜的。

上切式剪切机常单独使用或用于独立的机组之中。但对于较大型剪切机`剪切板厚大于6mm的剪切机以及需要设置专用小车收集切头的场合是,亦可考虑采用上切式剪切机。下切式剪切机则长设在连续作业线的前面`后面和中间,进行切头`切尾和分切。

剪切次数影响剪切质量。剪切次数多,则剪切面整个长度较为光滑,而且断面与板带表面成直角。如次数过少,由于剪切过程结束前,板带材有足够时间在自重作用下向下弯曲,致使剪切的最后部分的断面与板带表面不成直角。机械传动的剪切机可以采用较小的刀刃倾斜角和较多的剪切次数。液压传动则需采用较大的刀刃剪切角,因此只能采用少的剪切次数。

3.2 上切式液压斜刀片剪切机

上切式液压斜刀片剪切机,主要由焊接机架`下刀架`活动上刀架`同步装置和油缸等组成。剪切机本身可以不设机座`固定在其他设备的机体上。上刀架由两个油缸共同驱动,两个缸通过装在上刀架上的两个小齿轮和固定在立柱上的齿条达到同步,上刀架在立柱上的导槽中上下滑动。下刀架两端用螺栓与两根立柱连结,同时起下横梁的作用。

此剪切机用于剪切厚为0.2~3mm,最大宽度为2000mm的板带。

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第4章总体布局设计

按如下步骤进行:

(1)拟定工艺方案,并绘制工序图及加工示意图。

(2)拟定全线的自动化方案。

(3)确定自动线的总体布局,绘出自动线的总联系尺寸图。

(4)绘制自动线周期表。

(5)对于没有充分把握的某些工序、先进工艺及结构,进行必要的试验工作等。

现以加工自动线,可在以下几方面实现自动化:

机床工作循环自动化。

1)工件在机床上的装卸自动化。

2)工件的定位与夹紧的自动化。

3)工件在工序间的输送自动化。

4)自动线的链锁保护自动化。

5)自动线的上料与下料自动化。

6)加工质量的自动检验及自动控制。

自动线的布局是指组成自动线的机床、辅助装置以及连接这些设备的工件传送系统中各种装置的平面和空间的布局形式。它是由工件加工工艺、车间的自然条件、工件转送方式和生产纲领所决定的。自动化剪板机系统中工件在工作台上方通过输送料道传送。工件可通过链条传送装置使工件横向传送,或者通过油缸推料使工件纵向输送,根据需要可设置空中料仓。由上下料机械手进行自动上下料。

本装配线的组成:主线呈矩形布置,由两条主线、两个升降台、一台剪板机以及各类机械手等装置组成。

剪板机最大可剪板厚3mm,最大可剪板宽2000mm,具有以下特点:①机身整体焊接,整体加工,具有足够的强度、刚度及较高整体精度。②具有单次、连续行程、点动和半行程剪切功能,适用于多种工况的剪切。③设有快速调整刀片间隙机构,定位可靠。④设有轻压、日光灯源对线装置,便于对线剪切和调整维修。⑤设有电子计数器,便于剪切计数。⑥设有防护栅与电气联锁,确保安全。

滚子传送机是由一根根平行的转轴及转轴上套的滚轮、链轮(或齿轮)及驱动装置组成的。

喷气真空吸盘抓取装置由真空吸盘、吸盘杆、真空喷咀、固定支架、缓冲弹簧等组成。其特点是真空喷咀是以压缩空气为动力源的真空发生器。为了能抓取带孔的工

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真空式吸盘是利用真空泵抽去吸盘内腔的空气,使吸盘内腔形成真空而吸住工件的。图4-1所示为具有真空泵吸盘的气路系统控制原理,当电磁阀1通电后,阀芯左移,真空泵与吸盘接通进行抽气,吸盘内腔形成真空而吸附工件;当电磁阀

1断电阀芯复位时,电磁阀2通电,阀芯左移,吸盘内腔接通大气而释放工件,工件在自重或外力辅助作用下脱开吸盘。

图4-1真空泵系统原理

对于图4-1所示的真空式吸盘,其特点是系统工作过程中如果发生断电现象,两电磁阀的所有气路通道将会自动关闭,此时只要吸盘与工件接触的密封性较好,则工件仍能保持被吸附状态,不会因断电立即脱落而造成事故.因此,真空式吸盘工作可靠,吸附力也较大;但因需要真空泵设备,故成本较高。

真空式吸盘的吸附力主要取决于吸盘的吸附面积和吸盘内腔的真空度。吸盘内腔的真空度由真空泵的类型而定,可用真空表测量而得到。吸盘内腔的压强越小,真空度越高;反之,内腔压强越高,则真空度越低。

升降台采用液压方式进行升降,通过安放在油缸的导向管上升或下降。工作台采用齿轮链条形式,由电动机直接驱动圆柱滚轮进行转动。升降台之种类很多,通常有两种分类方法。

第一类分类方法是按运动形式来分类,即摆动式及平举式。

(1)摆动式升降台——一端绕着固定转动而只有一端升降,使升降台在运动时呈一定的倾斜度,类似上下摆动的形式,因此被称为摆动式。这种升降台多用于升举长

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(2)平举式升降台——台之两端平行上下移动,

本例中涉及到的升降台采用液压平举式升降台,从理论上论证了这种升降台的结构优越性,得出以下结论:

1)该机械具有较为优越的行程放大比和较小的起升角,缩小了结构尺寸,具有小型轻便的特点;

2)该机构的能较准确的定位,具有良好的自锁性能;

3)便于就用计算机进行现场控制,特别是用于升降台的同步运行控制,具有良好的开发前景。

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第5章剪切机设计

5.1 刀刃侧向间隙调整机构

刀刃侧向间隙的调整是靠移动上刀架达到的,如下图所示,上刀架4的左右移动是由每个M16的调节螺栓1进行调节。为了防止在松开固定螺栓3时上刀架下滑,在上刀架与机架

2连接处各设有一个横向的导向键5,该键也承受剪切时对上刀架作用的切向力。

图5-1刀刃侧向间隙调整机构

1——调节螺栓;2——机架;3——固定螺栓;4——上刀架;5——导向键

5.2 机架

剪切机由机架、上下刀架、导向滑轨和传动装置等组成。目前机架大都采用框架式焊接结构。其优点是制造周期短,特别适合于单件或小批量生产;在结构上根据受力情况合理布置和选用不同厚度的钢板,可以减轻设备重量,一般约比铸件轻20%左右。其缺点是钢板焊接前的加工量较大,还需相应的焊接设备和焊接技术,焊后一般尚需进行消除内应力的退火处理。剪板机的机架通常由左右立柱、工作台、和连接横梁所组成。这几个部分的连接形式常见的有三种:整体焊接、组合(用榫头和螺栓来连接)和组合——焊接(即组合后再焊接)。一般来讲,整体焊接的机架刚性最好,但由于体积庞大,对焊后进行退火和机械加工带来困难。有的工厂将焊后退火的工作台和连接梁先进行加工,然后以较少的焊缝和左右立柱焊接。这样既能保证机架足够的刚度又能减少焊接时的变形和焊接过程中产生的内应力。组合的机架刚性较差,但

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易于制造(不需要大型机床加工)。目前生产的组合机架往往用榫头和螺栓来连接,组合——焊接的机架比组合机架的刚度好一些。

图5-2机架

剪板机剪切瞬间作用于机架上的力有:

zy

P——总剪切力(N)

y

P——压料力(N)

T——推力(N);可以考虑T=0.3

zy

P

N——刀架对机架导轨的反力(N)

在计算立柱强度时应考虑最坏的载荷条件,假设总剪切力全部作用在一个连杆上,即是每一块立柱上承受总剪切力。作用于,每一块立柱上的压料力可考虑总压料力的半数。

5.3 刀片

5.3.1 刀刃倾斜角

增加斜刀片剪切机刀刃的倾斜角虽然可以提高剪切能力,但加大了刀片行程,会导致机架高度加高等一系列问题。同时,许用最大倾斜也受钢板与刀片间磨擦条件的限制,当倾斜角大于最大许用值时,钢板就会从刀口中滑出无法实现剪切。因此,倾斜角的实际选用值有一定的范围。

刀刃倾斜角α与板带厚度的关系可参阅图5-3-1。

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钢板厚度,毫米

图5-3-1 刀刃倾斜角与钢板厚度的关系

刀刃倾斜角不仅影响剪切力,也直接影响剪切质量和精度。由于刀刃倾斜角的存在,剪切时必然使被切带材产生向下的挠曲和扭曲,而且挠曲和扭曲,随刀刃倾斜角的大小而增减.实践证明,薄带材使用较小的刀刃倾斜角对控制挠曲和扭曲较为有效。但剪切厚板带时则不宜选用

5.3.2 上下刀刃侧向间隙

上下刀刃侧向间隙也直接影响剪切质量。侧向间隙选用正确,可使剪切面与带材

表面成90o直角。侧向间隙的大小与被剪切的材质和带厚有关。刀刃侧向间隙为板带材厚度的7~10%时,剪切面接近垂直,因此,一般取刀刃侧向间隙为被切板带材厚度的5~10%。

设计斜刀片剪切机,特别是剪切厚度变化较大的剪切机,可参考上面推荐的侧向间隙值,设计调节装置。调节装置的方式较多,一般都装在固定刀架上。

5.3.3 刀片的材料

剪切时刀片受到挤压、弯曲和摩擦的作用,因此,要求刀片材料要有一定的强度和韧性,并要有较高的硬度。刀片材料一般可参照被切材料按图表5-3-3选用。

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刀片顶面应稍低于工作台面,偏差为-0.20毫米。

国产剪板机刀片材料常用6CrW2Si,(热处理后硬度为RC58-60)。T7A,9CrSi,Cr12P1,Cr12Mo和Cr6VP也可作刀片的材料。国外实验用硬质合金BK15或BK20镶在剪刀片上来提高两次刃磨的间隔时间。

刀片的尺寸参阅下表5-5-3

表5-5-3 刀片尺寸

被剪板厚h(毫米)刀片尺寸T*H(毫米)螺孔直径d(毫米)

1~2.5 20*60 13

4~16 25*80 17

20~25 32*120 22

32~40 45*150 33 刀片刃部应经常保持清洁,并应涂上含有二硫化钼或石墨的润滑脂。

5.3.4 剪切角的确定

从剪切力的公式可以清楚的看到,剪切角增大则剪切力下降,从而减轻机器的重量。但剪切角增大带来的最不利的后果是窄条料的严重扭曲,其次是增大刀架的行程量(也就是增加机器的高度和减少每分钟行程次数)。

通过对比国内外剪板机的主要参数,决定把剪切角定为3°。

5.3.5 上刀片的行程量

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5.4 力能参数计算

5.4.1 剪切力

许多文献对剪切过程的分析都是将剪切力看作纯剪切力,实际上,斜刀片剪切机剪切板带时,会使被剪切金属弯曲而产生弯曲抗力及局部的碗形弯曲力等。此外,还有一些因素如剪切断面、切入深度及分离面的摩擦力等,对剪切力也有影响。

采利柯夫-诺沙利公式:

α

σ

ε

tan

2

3

2

1

h

n

k

k

k

p

b

=,公斤(5.4.1)

式中

1

k—考虑刀刃变钝的系数;

2

k—表示

max

τ和

b

σ的关系

max

τ—最大剪切应力;

c

σ—被剪切金属的强度极限

3

k—考虑刀片倾斜角影响的系数;n—表示α和

max

τ之比值

p

τ—被切金属的平均剪切应力;

ε—相对切入深度;

5

δ—被剪切金属试样断裂时的相对延伸率;

α—刀片金属的厚度;

h—被切金属的厚度,毫米。

由表查得如下:

78

.0

;

6.1

~

2.1

;

2

;

5

;1.2

;7.0

;2.1

5

3

2

1

?

=

=

=

≈n

mm

h

k

k

ε

α代入上式,可得

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊

α

δ

σ

tan

819

.0

2

5

3

h

k

p

b

=公斤

代入数据可得,=

p10

2

tan

25

7.

53

65

.0

819

.0?

?

?

?

78

.

429

=KN

5.4.2 剪切金属上的作用力

剪切时除了产生剪切力P之外,对刀刃还将产生侧向推力T,且T=γ

tan

p。

无压板剪切时,?

?

≈20

~

10

γ,则T)

36

.0

~

18

.0(

≈P=72

.

154

~

36

.

77K N,有压板剪切时,?

?

≈10

~

5

γ,则T)

18

.0

~

09

.0(

≈P=39.68~77.36KN

剪切时为了解避免板带尾部翘起,一般都设有压板装置。压紧装置与剪刃的动作联锁,比剪刃约提前?

?3

~

2(对斜刀片剪切而言)压住被剪切金属。压板开始压

住被剪切金属而又未剪切时的初压力

c

p可取为

084

.

30

~

489

.

21

)

07

.0

~

05

.0(=

≈p

p

c

KN

5.4.3 剪切功

斜刀片剪切时的剪切功等于剪切力与刀片假设剪切行程的乘积

w=ph=p b tanα,公斤.毫米

h---刀片假设剪切行程,毫米。

b---被剪切金属的宽度,毫米。

考虑剪切公式时,可得到

30000

t a n=

=

pb

ph

w

x

公斤.毫米

5.5 剪板机规格与技术特征

本次设计题目要求达到剪切厚度0.2~3mm,剪切最大宽度为2000mm,裁剪的钢板规格为1m×2m×3mm,,主要技术特征包括剪板厚,可剪板宽,喉口深度,剪切角度,行程次数。

参考文献1得到一般剪板机的规格与技术特征如下:

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊5.6 刀架

5.6.1 刀架分类

刀架是剪板机的重要部件,被剪板料的剪切精度和端口质量在很大程度上与刀架以及机架上导轨的结构有关,因此应该注意刀架的强度和刚度。

目前常见的刀架结构有三种:整体焊接的直线运动刀架、组合——焊接的直线运动刀架及整体焊接的摆动刀架。

整体焊接的直线运动刀架如果刀架沿垂线运动,一般上刀片只有两个刃,如果刀架沿前倾线运动则刀片可作成四个刃。这种结构可用于上轴式和侧轴式剪板机。

组合——焊接的直线运动刀架中,水平板和筋板先焊好,然后用螺栓固定到立板上。调节螺栓使刀架在水平面内造成凸弧线,而在剪切时由于水平推力迫使刀架弯曲造成凹弧线,如果调节适当,两项弯曲将互相抵消而使剪切精度得到提高。刀架运动由偏心轴和连杆获得,一般都沿前倾运动。被剪板厚≤10毫米时前倾角采取3°。连杆的下端(上端)作用在刀架立板顶端的小偏心轴上。

整体焊接结构的摆动刀架多数用于液压——机械传动的剪板机。根据活塞和刀架的连接方式基本山有三种形式:

1.侧面柱塞油缸的刀架;

2.活塞和油缸两端铰接式的刀架;

3.带有柱塞的刀架。这三种刀架断面应考虑抗弯和抗扭。

5..

6.2 刀架计算与校核

在进行计算时可以忽略去剪切角引起的刀片方向的水平分力,因为剪切角比较小(水平分力的最大值不超过0.06

zh

P)。刀架导轨上的单位压力随着被剪点的推移而变化,最大单位压力应在剪切开始位置确定,因为此时的剪切力只作用在一个连杆上。刀架产生的挠度和最大应力应在刀架的中间断面确定,因为此时剪切力产生的弯矩最大。

剪板机的下刀刃是一条水平直线,为了让刀架在摆动中实现上刀刃自左至右对板料的均匀连续剪切,上刀刃上的所有点都必须沿着以刀架回转中心O为圆心,以剪切半径R为半径的圆弧ss摆动(图4)。为了实现斜剪,上刀刃自左至右必须与水平倾斜一个角度,即上刀片刃口与下刀片刃口之间有一个夹角φ,通常称为剪切角。综上所述,上刀刃自左至右既要在ss圆弧线上又要沿剪切角φ上升,它的轨迹就形成了一条圆柱螺旋线,其轨迹方程式为:

θ

cos

R

X=(5.6.2)

θ

s i n

R

Y=

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