圆盘剪讲义

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图解法求曲柄转角与刀片行程相对压入深度关系
∵ ABC 与 0AG 相似 ∴ AB AC
AC zi ,0G h0
0 A
,取0A 1 ,
0G
得出:
AB
zi h0
i
23
• 曲线横座标为曲柄转角,纵座标为刀片行程; 根据剪切 机构尺寸可作出其关系曲线。
• 作出五个等距的同心圆。
教材262-265所示为部份钢种的τ—ε曲线。
15
16
2、最大剪切力Pmax 可按以下公式计算：
Pmax=KτmaxFmax
(8-13)
K为考虑刀片磨钝、刀片间隙增大而使剪切力增大 的系数。根据不同的剪切机的剪切能力，K=1.1-1.3。
对于所剪材料无单位剪切阻力的实验数据时，可用 以下公式计算最大剪切力：
从剪切机构上讲，剪切机又分为上切式剪切 机与下切式剪切机。
31
一、上切式剪切机——其剪切钢坯动作由上剪刃完成 （下刃固定）
为保持切口平直，上切式剪切机必须在机后有一随 上刀、轧件运动的升降辊道。如图所示：
32
实例一：20兆牛上切式剪切机
结构特点：上切式剪切机；由曲柄连 杆机构、上剪刃与连杆之间的补强块、 上剪台液压平衡、液压压板、快速换剪 刃机构、上下剪台夹紧缸及扩大行程机 构组成。
由图可看出， Mj′=Pab×C
C——力Pab到O 点的力臂
以上计算结果实 际包含了剪切力矩 与摩擦力矩。 27
力臂c的求法：
在>90°时：
c=Rcos(α-β-γ-90)+ρa+ρo (8-35)
在<90°时：
c=Rcos(90-α+β+γ)+ρa+ρo (8-36)

圆盘剪剪切机理分析及应用探讨摘要圆盘剪是酸洗机组上的关键设备之一，其主要作用是通过对带钢设定宽度的精确剪切并控制边部缺陷，为轧机的轧制提供一定的保障。

切边质量的好坏直接影响产品的质量等级、产量，甚至产品的报废。

因此，本文分析了圆盘剪剪切机理及应用。

关键词切边；圆盘剪；边部质量1 圆盘剪的剪切机理分析圆盘剪剪切钢板时，刀盘以相等于带钢运动速度做圆周运动，形成一对无端点的剪刃。

板带剪切过程是上下刀的刃口距离随着刀盘不断转动逐渐减小，中间的板带被刀片不断地切入，使板带材料发生变形，最终被完全切断的过程[1]。

板带剪切过程可分为弹性变形、塑性变形和断裂分离3个阶段。

按现代金属物理学的观点，金属内部存在大量的位错，金属塑性变形的实质就是位错的运动，材料的屈服极限就是开动位错使之运动所需的临界应力值。

材料内部的位错数量越多，开动位错就越困难，屈服极限也就越高。

位错运动的结果是使位错数量增加、位错堆积，增加了进一步塑性变形的困难，因而材料的屈服极限提高。

当位错堆积、增加到一定程度时，如果继续加大应力值，则会在位错的堆积处产生裂纹，金属就会断裂分离。

弹性变形阶段，上、下刀盘与板带接触并挤压，板带产生弹性压缩且有穹弯，略有材料挤靠上、下刀盘侧面的趋势，随着刀盘的相互靠近，穹弯愈加严重，侧向间隙越大，穹弯越大，此时应力未超过材料的弹性极限，一旦上、下刀盘分离，则板带可恢复原形。

正是由于穹弯的存在，带钢经后两个阶段时将会有反弹而挤压摩擦刀盘，对其边部造成一定的不利条件，如图1（a）示意。

塑性变形阶段，随着上、下刀盘的靠近，板带变形达到材料的屈服极限，部分材料被刀盘侧面挤压，产生塑性变形，得到光亮的剪切断面，由于侧向间隙的存在，塑性变形的同时还伴有材料的弯曲和拉伸，剪切继续进行，材料内应力不断增大，在刃口处由于应力集中，此处的最大内应力超过材料的断裂极限，开始出现微小裂纹，如图1（b）所示。

断裂分离阶段，随着上、下刀盘切入材料的深入，刃口处的裂纹不断向材料内部扩展，在侧隙合理时，上下裂纹最终将相互对接，材料随即断开，得到带钢的剪切断面。

圆盘剪结构描述

圆盘剪得到剪切指令，圆盘剪进入剪切状态(剪刃开口度、刀刃侧隙及重 叠量调整结束并锁紧后)，主线启动，圆盘剪进行正常剪切。正常剪切的 同时，若需要对备用位的刀刃进行维护、更换，可同时进行。剪切过程 中要自动换刀，须在该卷剪切完成后，当检测到焊缝时，控制焊缝到月 牙剪处停止，操作月牙剪挖边后，操控机组，使月牙剪切口行至圆盘剪 刀刃处，刀刃从月牙剪切口处退出至换刀位置，机架旋转，实现圆盘剪 工作机座更换。此后在机组张力作用下，圆盘剪可进行下一卷钢卷的剪 切。
切边后的废边通过输送管道送 至压块机，由压块机进行压块处 理，压块完成后，由推出缸退出 输送至废料斗，至此完成切边的 一系列工作。
圆盘剪的需求来源
根据带钢厚度用步进电机调节好工作剪剪刃横 向间隙Gap，竖向剪刃间隙Lap，在带钢焊缝月 牙停止在圆盘剪中心位后，两侧剪头通过宽度 调节电机来调节丝杠，使切边宽度到工艺要求 位置，产线启动时，来料带钢带动剪盘旋转并 切去带钢边部。该圆盘剪切边宽度5mm-40mm， 边条随导槽送入压块机，压块机将边条压成块 后由压块机推出缸推出到废料斗。 系统有四个切割单元，2用2备，如工作剪刃损 伤或需要检修可以先将剪头开到安全位宽度一 般调整到3000mm，然后旋转平台旋转180度， 将备用剪刃移动到工作位置。
剪切及自动换刀过程
Gap Top Knife Overlap
工作剪剪刃横向间隙Gap，竖向剪刃间隙OverLap，通常情况下， 圆盘剪未投用时，Gap值为正值，OverLap 为负值。 上工作剪 Top Knife 垂直方向是可以调节的，向上调节为负 值，向下调节为正值。
Bottom Knife
圆盘剪的正常工作时，不需要进行Gap值和OverLap 进行调节，在需要进行切边投用时，会由二级L2把数 据传输过来。但当需要更换剪刃，或者编码器出现问 题，需要调节编码器时， 在安装好后，需要重新进行剪刃的Gap，Lap的值进 行标定。

圆盘剪的剪切原理及剪切缺陷分析发布时间：2021-12-10T07:26:58.021Z 来源：《防护工程》2021年25期作者：马斌[导读] 同时，消除了上游原材料的边缘缺陷，避免了产品质量下降，为下游生产线提供了安全保障。

南京钢铁股份有限公司江苏南京 210000摘要：圆盘剪又称切边剪，是带材和板材生产线的关键设备之一。

其主要功能是通过精确控制钢板宽度，满足客户对产品宽度的严格要求。

同时，消除了上游原材料的边缘缺陷，避免了产品质量下降，为下游生产线提供了安全保障。

关键词：圆盘剪；剪切；缺陷圆盘剪是生产板材的主要设备，用于剪切带钢边缘缺陷，保证全带钢宽度的一致性，提高带钢宽度精度，广泛应用于推拉酸洗装置、连续酸洗装置、酸洗-轧机联合装置、精整装置、重卷装置，是生产带材的重要设备。

同时，剪切机是轧机最重要的辅助设备之一，也是金属材料切割的机械设备。

圆盘剪近年来已广泛应用于中厚板剪切生产中，具有划痕小、剪切质量好、磨损小等优点，能保证钢板平整度及断面光滑。

1圆盘剪概述圆盘剪全称是圆盘式剪切机，当圆盘被剪切时，剪刃和轧件以相同速度运动，并经历连续的圆周运动，形成一对无端点剪切。

其一般放置在带材和板材剪切线上，对运动板材或带材两侧边缘进行纵向剪切，使剪后带钢或板材边缘准确、干净、无毛刺。

按用途分为切边剪和分条剪；根据传动形式，有拉剪和动力剪。

拉剪是由后拉力辊或卷取机拉动的无传动圆盘剪。

动力剪有自己的传动装置，其中一些还配有离合器。

使用拉剪时，离合器可根据情况打开。

2圆盘剪的剪切原理圆盘剪由上下两片圆形刀片组成，用于剪切钢板边缘，两片刀片垂直排列，有一定形式的错位，使上下刀片形成一定程度的重叠量及侧间隙。

钢板边缘进入圆盘剪接触剪刃后，刀片向带钢施加剪切力，刀盘旋转，剪刃刃口间距减小，带钢开始逐渐变形，先弹性变形，再塑性变形，当变形量累积到一定程度时，剪裂产生并进一步扩展，废边与整个钢板分离，完成整个剪切过程，基本上包括以下四个连续阶段。

圆盘剪的设计与参数选择圆盘剪的设计与参数选择【摘要】本文结合实际工程，介绍了推拉式酸洗线上圆盘剪的结构特点，刀具侧向间隙及刀盘重合度调整的方法等。

并给出了剪切力、驱动功率的计算公式和实际例子。

本圆盘剪已在华美推拉式酸洗线上使用。

【关键词】圆盘剪设计参数目录：1.圆盘剪概述2.圆盘剪主要技术性能3.圆盘剪结构3.1机架3.2调宽装置3.3刀刃侧向间隙调整装置3.4刀盘重合度调整装置4.有关参数的选择和计算4.1刀盘直径和厚度的选择4.2刀盘重合度和侧向间隙的选择4.3剪切力的计算4.4剪切力矩的计算4.5剪切电机功率校核5.结束语参考文献1.圆盘剪概述带钢在轧制过程中，有时边部会产生细小的裂缝等缺陷，如不及时切掉，极可能在后续加工过程中产生断带事故。

所以在酸洗机组中均设置圆盘剪，以便去掉边缘损伤，并使成品带钢达到要求的宽度。

另外圆盘剪还广泛用在冶金带钢生产线的其它机组中,如横切机组、纵剪机组、重卷机组、拉矫机组、镀锡机组及焊接机组等。

圆盘剪按其用途和构造可分为两大类:带两对刀盘和多对刀盘.两对刀盘的圆盘剪只用来剪切带材的边部,故称切边圆盘剪或切边剪;多对刀盘的圆盘剪在剪切带材边部的同时并将带材纵切成多条较窄的带材,故称分条圆盘剪或分条剪。

圆盘剪按其传动方式又分为拉剪和动力剪;所谓拉剪,即刀盘没有传动装置,直接由机后的张力辊及卷取机等设备将带钢拉过圆盘剪进行剪切.本文介绍的圆盘剪是用在推拉式酸洗线上。

它的特点是传动系统中装有超越离合器，当机组速度低于穿带速度时，圆盘剪按动力剪状态工作；当机组速度超过穿带速度时，离合器将脱开传动系统，圆盘剪按拉剪状态工作。

为了使切边时不产生毛刺，并保持最小的宽度公差。

必须用防跑偏装置加以控制，以使带钢对中和无冲击地进入圆盘剪。

因此，在圆盘剪的入口侧布置了一套夹送辊纠偏装置。

2.圆盘剪主要技术性能带钢厚度： 1.8～4.0mm带钢宽度：700～1350mm带钢强度极限：σb≤610Mpa机组速度：酸洗出口（圆盘剪）：最大 120m/min穿带速度：最大 60m/min剪刃直径：φ350mm剪刃厚度：30mm最大工作间距：1590mm最小工作间距：630mm切边精度：0～＋1mm3.圆盘剪结构圆盘剪由左右机架、上下刀轴、机架调宽机构、传动装置、刀盘重合度调整装置、刀刃侧向间隙调整装置、固定底座等组成。

酸洗机组圆盘剪调整工艺一、圆盘剪的功能采用一定的剪切工艺对带钢的边部进行剪切，消除热轧钢带的边部缺陷，和满足用户的需求。

二、主要技术性能剪切速度：30～180m/min刀片直径： 350~400 mm刀头开口度： 700～1350 mm刀片厚度： 35~ 40 mm刀片材质： 6CrW2Si刀轴材质： 42CrMo切边量： Min 5mm且大于1.5倍带钢厚度；Max 35mm (单边)剪切带钢厚度： 1.5~ 5mm刀片重叠量调整精度： ±0.2mm刀片侧隙调整精度： ±0.1mm三、圆盘剪的剪切机理圆盘剪由上下错位的、垂直的两片圆形刀片组合而成，调取一定的间隙及重叠量对通过两刀片之间的带钢进行剪切。

带钢通过两刀片之间时，刀片给带钢施以一定的剪切力，使带钢与刀片接触区域产生变形，随着咬入深度的增加，带钢的变形量也随之增加，当变形量达到一定程度时（一般为带钢厚度的1/4~3/4），受压的部分就从原板上断裂。

下刀片装在内侧主要起支撑作用，上刀片装在外侧主要起剪切作用。

上刀片机组中钢带心线边丝下刀片四、剪切不良的常见缺陷及成因分析1. 毛刺1.1原因毛刺的根本原因是刀片自身的平面度、上下刀片的相对平行度及刀片平面与剪切后钢带边缘的平行度存在偏差所至，导致上刀片与带钢边缘进行二次剪切；常见原因为刀片承担剪切面的边缘有缺口、烧伤或粘结、装刀时刀片侧面粘有异物、或者刀片修磨后未作消磁处理，导致刃口部位粘上铁屑。

1.2对策对各规格带钢剪切时按照正确的调整工艺进行调整；为了减少刀片自身的平面度、上下刀片的相对平行度偏差所带来的影响调整时可适当的将刀片的间隙放大，使剪切后钢带的横截面成倒梯形，以减少二次剪切面积；安装时保证刀片平面与机组中心线的平行度，同时使刀片出口侧的间距略大于入口侧的间距（0～1mm）；及时更换刀片后作业；保证新刀片及修磨后刀片的精度，对修磨后的刀片作消磁处理。

2. 剪切不断2.1原因剪切不断的根本原因是刀片的间隙过大或重叠量过小；常见原因为刀片崩刃、刀片过钝、刀片的内孔过大导致剪切时重叠量的波动较大、压靠盘的直径与刀片直径的匹配不合理。

线 中 ，圆盘滚剪单机前后各配备了活套、两套纠偏装 置辊（其 中 一 套为高精度纠偏辊）、月 牙 剪 、张 力 辊 、 去毛刺单机以及废边碎边剪或废边回收收卷机。
1 滚剪剪切原理过程
( 1)带材的剪切变形过程包括了带材的弹性变 形 、塑性变形、断 裂 裂 纹 扩 展 和 带 材 断 裂 等 过 程 [2]， 带材剪切过程如图2 所示。在滚剪初始，带材表面受 到上下圆盘滚刀的挤压而发生弹性变形，随着挤压力 的 增 大 ，带 材 产 生 弹 性 压 扁 并 带 有 略 微 弯 曲 ，形成塌 角 [3]，如 图 2 (a)所 示 ；当带材移动的时候，上 、下圆盘 滚刀对带材的挤压力将达到带材的屈服极限时，带材 内部发生塑性变形，带材内部晶粒发生滑移过程，从 而得到带材本质光亮的切断层，如 图 2 (b )所 示 ；随着 带材剪切点水平向上下圆盘滚刀中心点的不断移动， 上下圆盘刀不断深入到带材内部，带材在刃口处因应 力集中而诱发产生微小裂纹，如 图 2 (c )所示;若上下 圆盘滚刀的轴向侧间隙大于零，由上下滚刀切刃的剪 切力对带材形成弯曲力矩，在此弯曲力矩的作用下， 带材在刃口上下微小裂纹迅速扩展，直 至 带 材 断 开 ， 形成撕裂断面，如 图 2 (d )所示;之后带材在经过上下 剪 刃 的 过 程 时 ，也 是 断 裂 面 上 下 突 起 被 圆 盘 刀 刃 压 平
the shear stress of disc shear is helpful to designing reasonable structure of disc shear is analyzed. According to the character­
isticshe shear force calculating formula that is closer to the actual situation is derived. It

＠ｌ １ Ｏ０ ｊ Ａ１
ｌ：
Ｏｌ ０ ｝ Ｏ０ ３
３ 选 择合适 的加 工设备 ．
这类零件通常选择精度高的机床加 工 ，但 各公
司 设 备 不 尽 相 同 ，设 备 与 设 备 之 间精 度 也 有 所 差 异 。现 有 的 高端 设备 主 要 有 数 控车 床 、数 控 磨床 。 受 资 源 的 限 制 ，公 司主 要 利 用 了数 控 车 床 及 普通 磨 床 来 实 现 产 品加 工要 求 ， 因而 对设 备 精 度 的 确认 尤
承 内孔配磨。该 产品的形位公差要求相当高 ，需要 磨 削才能最终达 到精度要求 ，而 整体加工难度就在
于 如 何 保证 这 些 要 求 。
齐或切成窄带钢 ，去除带钢边部缺 陷。通过上下 刀 片的旋转 剪切运动以获得精确的钢板宽度和 良好 的
边 部 成形 。 圆盘 剪设 备 精 度 高 ，用于 剪 切 的 钢板 比 较 薄 ，剪 刀 的 间 隙 约 为００ ｍｍ， 刀盘 轴 向 圆跳 动 ．２
进行检测并进行调整 ，保证磨床在轴向运行过程 中
轨 道的 直 线 度 ；并 通过 做 砂轮 动平 衡 ，来 保 证 砂轮
的径 向和 轴 向方 向上 的 圆跳 动 。 ②磨 削各 挡 外 圆 ，
选择适 当的进给量 ，随时检测各挡外 圆尺寸 。③对 于轴 向圆跳动 ，磨削采用 了拉刀式的方法 ，利用金
了 公司 圆盘 剪 刀轴 加 工 的成 熟 工艺 。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ １ ２ ７ ０ ｌ ０） １
用 图２ 示方法进行检测 ，工件旋转 在等高Ｖ 铁 所 形
上 ，轴 向使 用钢 珠 固定 ，依 据 产 品形 状位 置 公 差 检 测 规 范操 作 来检 测 圆度 、轴 向 圆跳动 。

圆盘剪讲解一工艺原理作用：使用两对旋转刀片切掉钢带边部,确定带钢的预定的宽度。

∙切边宽度：最小5mm（每边），最大40mm（每边）；∙切边速度：出口线速度；∙缝隙调节装置：机构包括一个预加载微调螺钉，由一个双止推轴承定位。

范围: 0.04～0.6mm ；精度: ± 5µm ；∙重叠量调节装置：通过一个安装在微调螺钉末端的特殊步进电机进行调节。

范围: ﹢2～﹣1.6mm ；精度:±0.01mm ；∙角向头部开度调节装置：确保两个切割面的平行度的精确调节，从而能容易地调节一个小的开度既便于切割，又减小刀具的磨损。

两个丝杆能调节头部± 1°的范围。

∙刀片：使用时间：在两次更换之间约120km ；每次磨削量：0.3至0.5mm ；刀片寿命：约磨削20次；二工作状态1圆盘剪的旋转刀刃允许在不停线的情况下进行更换，对于剪刃有专用的设备允许在对薄带进行剪切时进行调整剪刃的机械间隙。

2两个电动系统允许边部的剪刃在修剪的水平和垂直方向的独自的进行调整间隙。

更换圆盘剪的剪刃简单而且大约需要1分钟(操作员在两侧)。

易拆/ 更换刀片是可能由液压螺母进行,也使用传动轴承两边剪切下来的废料直接进入废料箱3详细（1）两个旋转圆盘剪刃（2）位于旋转圆盘剪端部的去毛刺机（标准布置）（3）位于旋转圆盘剪端部的去毛刺机在圆盘剪的外壳上有一个极其紧凑布置,距离简短所以在圆盘剪剪刃与废料箱之间有安全导卫装置可移动、旋转的移动刀架可以保证刀刃的连续工作设备调整和锁住刀刃的进出纵向辅助设施上叶片中心,从而让更多的真正的废料流出如果没有叠层量的存在，在入口处应用硬质合金刀片，材质的使用寿命较长在使用固定的无间隙较低的剪刃时要预先加载去毛刺机剪刃的外壳和移动的锁定是通过液压活塞来完成的锥形滚珠丝杆的安装调整为宽刀的头上。

滚珠丝杠主轴得到安装过载滑离合器。

与安装一个电子的位置精度很高的调整编码器可以获得的远程控制修剪隔间。

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四、单位剪切阻力曲线与剪切力、剪切功
1、单位剪切阻力曲线（ τ—ε曲线） 定义：将金属剪切过程中任一瞬时的剪切力P， 除以试件的原始断面积F，其商即单位剪切阻力。 由以上定义可知，单位剪切变形阻力并不是轧 件的实际剪切应力，是一种名义应力。 将试件的相对压入深度与单位剪切变形阻力的关 系绘成曲线，则称之为单位剪切阻力曲线（ τ—ε 曲线τ=f (ε) ）。
4
2、下切式剪切机
下切式剪切机基本原理是在剪切时上刀不动、 下刀升起剪断轧件
由于这种剪切机在切断轧件时，下刀抬起轧件 离开辊道，所以机后可不设摆动辊道。 这种剪机另一个特点是在剪切时机架不受剪切 力。 下切式剪切机广泛用于大、中型剪切机。
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剪切机的驱动形式一般由电动机驱动。其工作 制度可分为：启动工作制和连续工作制两种。前 者为电机启制动一次完成一次剪切，多采用直流 电动机。在连续工作制的剪切机上，一般装有带 飞轮的交流绕线式电动机，在传动系统中采用离 合器；在空载时，飞轮可储存能量，在剪切时， 离合器合上，飞轮放出的动能可帮助系统克服剪 切时的大的阻力实现剪切。
9
三、剪切过程分析 实际剪切过程由两个阶段 组成：刀片压入阶段与金属 滑移阶段。 如图，刀片压入后，上下 刀受剪切力P与侧向力T，在 剪切力P形成的力偶Pa作用 下，轧件沿顺时针方向旋转γ 角，由力的平衡： a=x=0.5z/tgγ，c=h/cosγ- 0.5z (8-9)
10
Pa=Tc
(8-7)
轧钢辅助设备
Auxiliary Equipment of Rolling Mills
第八章：剪切机
stationary shears
1
主要内容 剪切机的分类； 平行剪刃剪机结构参数、剪切力参数（剪切 力与剪切静力矩）计算; 平行刃剪切机典型结构分析; 上切式与下切式剪切机; 斜刃剪（圆盘剪）、参数及其结构分析。

・
１ ２９ ・
科技 与创 新 Ｉ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
当重合量大于合理值时 ， 可能会导致毛刺增加 ， 如图 ４所 示 ，并且剪刃磨损 加大 ；当重合量小 于合理值 时 ，不能进行切 边工作 。当间隙量大于合理值时 ， 可能会导致剪切 面板形不 良， 不能实现剪切或带 钢划伤 ；当间 隙量小 于合理值 时 ，无法进行 剪切工作 。当剪 刃磨损较大时 ，剪切 面板形不 良；当剪刃掉齿
时 ，会周期性 出现板形不 良的剪切 面 ，比如 啃边 ， 如图 流 程
本钢浦项 １ ｊ ｆ ｉ ｝ 重卷机组的圆盘剪位于质量检查 台后 ， 设 计它 就是为 了剪 切带钢边部 ，保证 带钢的宽度符合相关要求 ，消除 冷轧钢带边部存 在的缺陷 ， 从 而取 得优质冷轧或镀锌 产品。通 过伺服 电机带 动偏心 圆传动轴传 动来调节 圆盘剪剪 刃的间隙和 重合量 ，使 圆盘剪具有较高 的剪切力和精确 的剪 刃调整 。圆盘 懒 ， 跏 图 ４ 毛刺 图 ５ 啃边 剪要做 到精 确安装 、调整 和标 定 ，使剪切后 的带 钢边部没有缺 ３ 圆盘剪主要工艺参数的选择 陷 ，进而达到标 准和合 同所要求的边部质量 。 圆盘 剪的主要 工艺参数包括上下剪刃重合量和间隙量 。 １ ． ２ 圆盘剪 的剪切 机理 ３ ． １ 剪刃 间隙量 的选择 圆盘剪是 由上下错位 、垂直 的两 片圆形刀片组合而成 的。 在设 定合理 的圆盘剪上下 剪刃间隙时 ，应 当保证带 钢的剪 在工作时 ， 调 出一定的间隙和重合量 ，剪切通过两刀片之间的带 切断面光洁无毛刺 ，圆盘剪所需要 的剪切力最小 。对 于需要剪 钢 。带钢通过两刀片之 间时 ，刀片给带钢施 以一定的剪切力 ， 使 切边 部的钢带 ，调整 圆盘剪 上下剪刃 间隙量主要是根据 带钢的 带钢与刀片接触 区域发生变形 。随着咬人深度 的增加 ，带钢 的变 形量也会 随之增加 。当变形量达到一定程度 时 （ 一般为带钢厚度 厚度 和力学性能确定 的。一 般变形抗力较小 的带钢调整 圆盘剪 上下剪刃 间隙量 时 ，要 比变形抗力较大 的带钢小一 些 ；薄带钢 调整圆盘剪上下剪刃 间隙量 时，要厚带钢 的间隙量小一些 。 圆盘剪 的间隙量经验值 为带钢厚度 的 １ ／ １ ０～１ ／ ９ ． ３ ． ２ 剪 刃重合量 的选择 圆盘剪上下剪 刃重合量取决于带钢 的厚度 和力 学性能 。带 钢厚度越薄 ，其重合量相对越大 ；带钢厚 度较大时 ，可用相对 厚度较小 的重 合量 。在实 际生产过程 中 ，剪刃的重合量装配不 带钢的剪切面如 图 ３所示 。图 ３中，挤压 面为 出现剪切 变 宜过大 。当重合量装配过大 时 ，则会 增加剪刃的磨损 ，特别 当 刀片瓢 曲不平 时 ，很容易造成上下剪 刃互 相啃伤 。同时 ，如果 形之前 被挤压 的部分 ；剪切面为被剪 刃剪切的部分 ，有光泽 ； 磨擦 面则是剪刃 和剪 切面磨擦而形成 的 ，它是剪切面 中被延 伸 重合量过 大 ，在剪切时 ，带钢会往下 弯 ，毛边往上翘 ，容易造 率 推下来 的部分 ；断裂面是拉伸 断裂 的部分 ，凹凸较严 重的部 成边丝跑 出 ，引发事故 。 分 ；毛刺则是带钢断裂 时拉长 的部 分。 ’ 圆盘剪 的重合量 经验值 为带钢厚 度的 １ ／ ３～１ ／ ２ ．

上下刀片重叠量S 一般根据被剪切钢板厚度选取，当剪切薄板， S <2mm时；采用正的重叠量。当剪切厚度 S >5mm >5mm时，采用负的重叠量。 上下刀片侧向间隙 取 ∆＝（0.12－0.16）h ,在剪切厚度小于0.2mm 时， 值实际上接近于零。 ∆
间隙/mm
∆
S
重合量பைடு நூலகம்mm
S
∆
板厚/mm 圆盘刀片重叠量 S 、侧向间隙 ∆与被切钢板厚度h的关系
剪刃间隙调整的特点 过去制造的剪边机大多是人工手动调整剪 刃间隙，因此将剪刃间隙调整到某个给定值时 需要较长时间；剪切不同厚度尺寸的钢板每次 就要停机重新调整一次剪刃间隙，这样大大增 加了停机时间，减少了机组的产量。 双头回转式圆盘剪停机时间很短，首先它 通过电脑了解了下一卷带钢的规格尺寸，并在 线外自动调整好备用刀盘的参数；换规格时只 需将备用刀盘转动到工作位置，便可继续剪切。 每对刀盘上都装有一套剪刃间隙调整装置。
刀盘重叠量调整的特点 圆盘剪首先通过电脑了解下一钢卷的规格尺 寸、并在线外自动调整好备用刀量的参数； 换规格时只需将备用刀盘转动到工作位置， 既可继续剪切；通过电控设备可以快速准确 地将剪刃调整到某个给定的重叠量值，并且 在工作状态下也可随时调整刀盘重叠量，因 此改变钢板时不需要停机就可以进行刀盘重 叠量的调整。
圆盘剪
概述
圆盘式剪切机通常设置在精整作业线上，由 于刀片是旋转的圆盘，因而可连续剪切运动 着的钢板或带钢，将纵向边缘切齐或切成窄 的带钢。 根据用途可分为两对刀盘的圆盘剪和多对刀 盘的圆盘剪；根据驱动方式分为有驱动式和 无驱动式。
概述
两对刀盘的圆盘剪一般用于剪切钢板的侧边， 每个刀片式悬臂地固定在单独的传动轴上。 这种圆盘剪主要应用于中薄板的精整加工线 和连续酸洗机组等作业上。 多对刀盘的圆盘剪用于板卷的纵切机组，将 板卷分切成窄带钢，其多对刀盘一般固定在 两个公用的轴上。

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三、结构特点
滚切式定尺剪的主要组成部分包括：机架，主传动 箱，上刀架及连杆，下刀座，剪刃侧隙调整装置， 前后测长辊，面板等。
主要辅机有：换刀装置，废料及试样收集装置， 摆动辊道，机架辊，夹送辊等。
四、设备的润滑
1、稀油循环润滑
滚切式定尺剪有一套稀油润滑系统。油泵装置装
在剪机的主电机平台上，剪机的主传动箱做为储油
减速机的速比为47.956，在实际情况下，碎 边剪比带钢绝对速度要超前8%左右。
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1.3废料输出装置
工作过程：A、B两个废料小车上装有两个废料 收集料斗A和B，B料斗处于工作线上时，当被碎 边剪剪碎的板边装满后，启动电机，废料小车移 动，当A料斗移动到工作线上时，停止电机，小 车停止移动， A料斗处于工作线上，准备下一个 循环。
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剪切后的废边经由废边溜槽（即左右漏斗） 进入碎边剪被切断，并将废边收集在废料 筐里，由废料小车送出线外。剪切后的钢 板继续运行，经剪后导尺对中后，由剪后 辊道输出到下一个工序，即由滚切剪切头 切尾。
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圆盘剪与碎边剪的布置示意图
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二、技术特性
本机组自动化程度较高，通过激光划线仪可自动划
出剪切线，由推钢机及剪后导尺装置将钢板对中。
1.机组设备组成：激光划线仪、圆盘剪、碎边剪、
废料输出、剪后导尺、液压站、稀油站、甘油站、 推钢机、剪前辊道、剪后辊道等。
1.1 圆盘剪
a. 剪切钢板种类： 普碳钢、低合金钢、刃具钢
b. 剪切钢板成品规格:
板宽：
1300～2400mm
单边切边量：
最大100mm
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切边精度： 1mm

圆盘剪侧间隙位置控制

圆盘剪侧间隙的位置控制
圆盘剪开口度的位置设定值也是由来料数据中设定的出口 钢板厚度决定。 重叠量设定值=出口带钢厚度＊10％
图为重卷机组重叠量自动曲线。
侧间隙的控制对钢板质量的影响：

侧间隙的设定和调整不当直接影响到钢板剪边效 果，侧间隙调节过大，则会出现连边的现象，侧 间隙过小则会产生毛刺。由于侧间隙的位置反馈 是通过检测步进电机的旋转来实现的，因此对于 侧间隙调节丝杠加工精度要求非常严格，如果加 工精度偏差较大，对圆盘剪的侧间隙调节将产生 极大地影响，电控系统无法消除由于加工的非线 性和间隙过大产生的偏差，对剪边效果将产生较 大影响。
圆盘剪重叠量的位置控制

圆盘剪重叠量的位置控制
圆盘剪开口度的位置设定值是由来料数据中设定 的出口钢板厚度决定。图为重卷机组重叠量自动曲 线。
重叠量的控制对钢板质量的影响：

重叠的定位准确程度是决定钢板剪边质量关键， 重叠量不合适是钢板弯钩值偏大和连边的主要 原因，重叠量的调整精度主要取决于，四片剪 刃的对称程度，和输入刀盘直径的准确性。由 于编码器检测的是偏心机构的旋转角度而不是 刀盘重叠量实际值本身，所以需要生产操作人 员进行定期标定，消除其他因素对于调整精度 的影响，是保证钢板剪边质量的一个重要环节。
安全说明
旋转中的剪刃危险：卷入有可能产生截肢的危 险，千万不要接触旋转的剪刃 ，如果需要处 理，必须严格执行操作规程。 旋转的辊有危险：被刮入挤碰的危险，千万不 要接触正在转动中的辊。

谢谢！



圆盘剪的速电机无论在穿带过程中还是在机 组运行的状态下均带动刀盘旋转，实现对带钢的剪切。 特点：圆盘剪主传动电机在穿带和运行的过程中与都应与机 组的线速度保持一致，这样才能保证带钢的剪切效果。但是 由于目前圆盘剪都是以单体设备的形式进行控制的，做到圆 盘剪速度和机组线速度在机组加减速过程中，严格保持一致 很困难，目前一般采用提升圆盘剪速度，使其略大于机组线 速度（5％－8％）来保证剪边质量。由于每个机组速度特性 不同，速度偏差具体要看调试情况，4#线重卷机组速度差为 1%。 对产品的影响：主动剪克服了摩擦力对剪边质量的影响，提 升了对薄板的剪边质量。但和机组线速度匹配不好也会严重 影响剪边效果。

切边断面常出现的缺板带切边后的断面缺陷常常在轧制以后得以进行相对的细分，主要有边裂（间断的不连续的缺口稍大的边部形貌）、边损（相对连续的缺口微小的边部形貌）和边丝等缺陷，这些缺陷在切边（轧前）后的主要断面形貌大体为：剪断区和断裂区分配失调、断裂区不整齐、剪断区有残留金属附着、断面有密度较高点状金属分布等（图１)切边剪剪切原理分析切边剪剪切板带的变形过程是切边剪受板带拖动上下剪刃以相等于板带的运动速度做圆周运动，上下剪刃的刃口距离随着刀盘不断转动而逐渐减小，板带被剪刃不断地切人而发生变形，依次共经过弹性变形、塑性变形和断裂三个阶段而最终被完全切断弹性变形阶段。

上下剪刃与板带接触并挤压，板带产生弹性压缩且产生弧形弯曲，同时，板带材料挤压上下剪刃剪切侧面的趋势，随着剪刃的相互靠近弧形弯曲愈加严重。

塑性变形阶段。

随着上下剪刃旋转的靠近，剪切深度的加大，板带变形达到它的屈服极限，材料受剪刃挤压产生塑性变形，得到光亮的剪切断面即剪断区。

断裂阶段。

塑性变形的同时还伴有材料的弯曲与拉伸，随着剪切的深入，材料内应力不断增大，在剪刃口处产生应力集中，最终超过材料的断裂极限，材料随即断开使被切边部位与母体分离，最后产生断裂区完成了整个剪切过程.在母体区与废边区的阻抗相同时，上下剪刃对被剪切体施加相同的挤压力，随着剪切深度的加大，剪切断面上下部位均会同时超过屈服极限产生塑性变形而形成光亮的剪切断面。

由于剪刃间隙的存在，塑性变形由材料的弯曲应力与挤压应力组成，随着上下剪刃切人材料的深入，在剪切断面内应力不断增大产生应力集中超过材料的断裂极限，刃口处的裂纹不断向材料内部扩展，在间隙合理的情况下，上下裂纹相互重合，材料随即断开。

此时剪断区出现在剪切断面的上下部，断裂区则处在剪切断面的中部。

废边区阻抗小于母体区时，废边区产生弧形弯曲的同时伴有向下的折弯，剪切断面的上部同时受挤压应力和向下弯曲的拉伸应力，更早进入塑性变形阶段产生剪断区。

第三节 圆盘剪传动原理
• 2、重叠量传动部分：电机输出旳动力传到压 下机构上，由蜗母减速机分别传到操作侧、传 动侧剪床上旳丝杆丝母上，因为丝母为固定， 故丝杆旋转并上下移动带动上剪刃轴轴承座， 实现压下调整即重叠量调整。 3、开口度及侧间隙调整部分：由交流电机经 过减速机带动底座上旳滚珠丝杠转动，因螺母 固定于机体上，从而使左右机体沿底座上旳滑 道对称打开或闭合使圆盘剪旳开口度调整到需 要值。开口度由电动自动调整，光电编码器检 测，屏幕数字显示，两机架经过直线导轨与底 座连接，剪刃侧间隙电动自动调整，屏幕数字 显示。
影响带钢边部质量旳原因
环旳外径应合适不大于刀片直径，下压环反之。 压环在切边过程中对带钢起支撑作用并能够防 止下刀片在带材表面产生压迹，保障成品带钢 旳表面质量。另外，在剪切过程中，压环可有 效减小刀片旳侧向推力。
– 1．2 剪刃侧隙量
– 剪刃侧隙量是影响带钢剪切质量最主要旳原 因之一。实践表白，与重叠量相比较，侧隙量 对边部质量旳影响更大。侧间隙调整主要是为 了降低剪切毛刺、浪边等质量缺陷以及降低机 械过载，其大小是由带材旳物理性能和厚度决 定旳。
剪切变形旳过程
条件下，剪切面宽度是钢带壁厚旳1／5—1／3；断 裂面是在剪切变形过程中，因为裂缝不断扩展直至上 下裂缝重叠而形成旳，断面比较粗糙；毛刺是剪切过 程中剪切面和断裂面凸出部分和钢带角部被挤出形沿旳质量是由被纵剪钢带旳材质、壁厚及力学性能，圆 盘剪剪刃力学性能和外形尺寸，圆盘剪工作时旳侧间隙、重叠量 旳设定以及剪刃是主动还是被动等原因决定旳。假如剪切条件设 定不当，剪切断口即钢带边沿旳质量会受到影响。
影响带钢边部质量旳原因
– 一种经典旳侧隙调整机构是采用楔形块构造， 经过齿轮电机旋转滚珠丝杠，驱动楔形块在直 线导轨上运动，从而拉着偏心套内旳游套带动 上刀轴实现轴向移动。