全聯機(jī)床小編今天來聊一(yī)聊液壓剪闆機的結構是以什麼标準參(cān)數設計的

（1）液壓剪闆機的剪切角

液(yè)壓閘式剪闆機的上剪刃與水平下剪刃之間自左(zuǒ)向右一直存在一個(gè)角度，即上剪刃與水(shuǐ)平面傾斜一個角度，這個角度就稱為剪切角Φ，剪切角(jiǎo)對闆料(liào)的剪切質量和剪闆機的(de)剪切精度有着(zhe)重要影響。剪闆機企業為了減少生産成本，一般将剪(jiǎn)切角設計的較大，不僅可以減小剪切力，而且可以在設計時減小某些零部件尺寸和液(yè)壓缸直徑[25]。但(dàn)液壓閘式剪闆機的剪切角過大，會對剪切(qiē)質量産生(shēng)重要影響，剪切角過大(dà)會産生相當大的(de)側向推力，使(shǐ)剪切時的闆料被上剪刃推出，同時，過大的剪切力也會造成闆料翹曲(qǔ)。因此，在實際生産中選用适(shì)當的剪切角。

該液壓(yā)閘式剪闆機的剪(jiǎn)切角為(wéi) 2.5o，這樣既可以産生較大的剪切力，同時也可以避免剪切斷面産生(shēng)撕裂的狀況，減少闆料剪切後産生的翹曲。

（2）液壓(yā)剪闆(pǎn)機的剪切行程

剪(jiǎn)切行程的(de)衡量标準，是能夠順利剪斷闆料。在剪切時，應選擇合适的剪(jiǎn)切行(háng)程。剪切行程公式如下：

H x = H p + H L = H p + Bmaxtga （2.1）

H p = H1 + s + e1 + r （2.2）

式中：Bmax 為被剪鋼闆的較大寬度，此(cǐ)處取 2500mm；a 為剪切角，此處取 2.5o；H1 為(wéi)入口(kǒu)台架到壓闆下平面間的距離(lí)，設計過程中取剪闆機可剪切鋼闆的較大厚度再加上 50～75mm，此處(chù)取 91mm； s 為上剪刃與下剪刃的重疊量，設計過(guò) 程中的選擇範圍為 5～25mm，此(cǐ)處取 25mm； e1 為壓料闆與(yǔ)上剪刃之間的距離，它(tā)的作用是确保剪切過程中上剪刃不會被(bèi)所(suǒ)剪闆料碰撞，一般取 5～25mm，此處取 25mm； r 為(wéi)下剪刃與入口台(tái)架之間的距離(lí)，它的作用(yòng)是确保剪切過程中下剪刃不會被所剪闆料(liào)碰撞，一般可取 5～20mm，此處取 20mm；H x =91+25+25+20+2500×tan2.5o=270.25(mm)

剪刃行程初定為 275mm。液壓缸行程兩端的位置(zhì)主要是由(yóu)其行程開(kāi)關進行(háng)适(shì)度調節(jiē)，并(bìng)且充分考慮到液(yè)壓(yā)缸還存在緩沖行程(chéng)，因此選擇剪切行程為 300mm。

（3）液壓剪闆機的(de)剪刃尺寸

液壓閘(zhá)式剪闆機(jī)為斜刃剪闆機，斜刃剪闆機的剪刃尺寸與可剪闆(pǎn)料的較大寬度有着重要關系(xì)。一般按以下公式選取：

L = b + (100 ~ 300) （2.3）

液(yè)壓閘式剪(jiǎn)闆機上下剪刃均是由兩(liǎng)塊刀(dāo)片組成，每塊刀片都是由螺栓(shuān)緊固在下刀座和(hé)上刀架上，且每塊刀片(piàn)長度都為 1200mm。每塊刀片的材料都為 Cr12Mov 鋼，鋼的淬透性、淬(cuì)火回(huí)火的硬度、耐磨性、強度(dù)均比Cr12 高(gāo)，同時在 300-400℃仍可保(bǎo)持良好的耐磨性和(hé)硬度。

剪刃尺寸(厚、寬(kuān)、長)實際(jì)尺寸為：a×c×l=16×50×2600。

（4）液壓剪闆機的(de)剪切力

斜刃剪闆機的(de)剪切力理論上主要由以下三個部分組成：

P = P + P + P （2.4）

1 2 3

式中：P 為純剪切力(lì)；P 為闆料被剪切部(bù)分的彎曲(qǔ)力，即在剪(jiǎn)切時被剪切的(de)部分1 2對上剪刃産生的彎曲力；P3 為彎曲抗力，是指在剪切過(guò)程中，上剪刃對金屬闆料壓入變形産生局部的彎曲，從(cóng)而形成彎曲抗力(lì)。

經過(guò)理論分析，并經過準确計算後，純(chún)剪切力可以表示為：

P = h2 tde （2.5）tan α ò 1

分析考(kǎo)慮 P2 、 P3 後，總剪切力的公式 P 總為[26-28]：

P = 0.6 ×s d h 2 (1 + Z tanF + 1 ) （2.6） 10ds

總 b   s   tanF 0.6ds 1 + b y 2 x

式中：sb 為被剪闆料強度極限（Mpa）；ds 為被剪闆料延展率(lǜ)；h 為被剪闆料(liào)厚度（mm）； F 為剪切角（o）； D 為刀(dāo)片間隙（mm）； C 為壓料腳軸線到下(xià)刀刃的(de)距離(mm)；x 為壓料腳距離的相(xiàng)對值，x = C / h ；y 為剪(jiǎn)切側向間(jiān)隙(xì)相(xiàng)對值，y= D / h ； Z 為彎曲系數，彎曲系數的大(dà)小與(yǔ)闆料的(de)長度(dù)、剪闆機的剪切角、闆 料的厚度和(hé)闆(pǎn)料的延展率有很大關系， Z = f ( d tan F ) ，經過理論(lùn)分析、計算(suàn)得(dé) hds 出，當 Z = 0.95 時，闆料的彎曲抗(kàng)力較大。

設計過程中，與剪(jiǎn)切力(lì)有關的各個參數的具體取值(zhí)見(jiàn)表(biǎo) 2.2。

表 2 剪切力(lì)各系數值Tab.2.2 Numerical values of shearing forces sb (Mpa) ds h (mm) F (o) D (mm) C (mm) x y Z

650 0.26 16 2.5o 4 90 5.625 0.25 0.95

由表 2.2 和剪(jiǎn)切力公式 2.6，可以求得總剪切力 P總 =1.34×106 N。

水平方向剪切力一般(bān)取垂直方向的 20%～30%，現取 30%。

F =0.3× P  =3.9×105 N （2.7）s 總 式中 Fs 為總剪切力在水平方向的剪切分力。

剪闆機的剪切(qiē)合力為：

F = F 2 + P 2 =1.36×106 N （2.8）s 總

（5）液壓(yā)剪闆機壓料油缸的壓緊力

在剪切過程中，為克服(fú)闆(pǎn)料(liào)上(shàng)翹(qiào)對剪切質量的影響，壓料油缸對闆料施加壓緊力，進而傳遞至下刀座上。本文剪闆機的壓緊力是壓料油缸對闆料施加的恒定不變(biàn)的壓力，在設(shè)計過程中(zhōng)需要确保油缸推力大于所需的壓料力(lì)。在工(gōng)程應用中，若僅僅為(wéi)了(le)防止剪(jiǎn)切時闆料翹起，所需的壓料力很小(xiǎo)，壓料(liào)力可表達為(wéi)：

P =× P總 （2.9）C 壓式中(zhōng)： P壓 為壓料力（N）； D 為刀片(piàn)間隙（mm）； P總 為剪切力（N）； C 為壓料腳軸線到下刀刃(rèn)的距離(mm)。經過計算得到 P壓 ≈ 0.044P總 ，即為較小的壓料力，在實際(jì)剪切過程中，此壓料(liào)力遠遠小于将闆料壓緊所(suǒ)需要的壓力(lì)，因此，不能滿足實際生産要求。

根據一(yī)般的剪切情況(kuàng)，剪切時(shí)的剪切力(lì)越大，所需要的壓料力越大。在(zài)計算(suàn)壓料力時還有一些因素需要考慮，如被剪下部分(fèn)闆料未剪斷時由于重力産生的(de)水平拖力，以及剪切過程中上刀片斜(xié)剪産生的水平分(fèn)力，并且壓料力也(yě)與被剪闆厚和寬度有一定的關系。所(suǒ)以壓料力可以根(gēn)據公式 2.10 來确定[29]。

P壓  = k × h × b × 10 （2.10）式(shì)中：k 指(zhǐ)的是系數，壓(yā)緊力通過液壓壓料器施加(jiā)，此時 k =0.8～1.1，壓緊力通過機(jī)械壓料器施加，此時(shí) k =0.5～0.6；b 為被(bèi)剪闆寬（mm）；h 為被剪闆厚(hòu)（mm）。由式(shì) 2.10 可知， P壓(yā) =0.4×106 N。

（6）液(yè)壓剪闆機主副油缸對上刀架的推力

在剪(jiǎn)闆機(jī)運行過(guò)程中，由液壓(yā)缸驅動(dòng)上刀架，上(shàng)刀架逐漸(jiàn)下壓剪切闆料，直至完全剪斷。在這個運(yùn)動過程中，主副油缸對刀架的推力是随位置而變化的(de)線性力，受(shòu)力簡圖如圖 2.2 所示(shì)。根據力平(píng)衡，可知：P總 = F1 + F2 （2.11）

F1 x = F2 (l - x) （2.12）

式中： P總 為剪闆機的垂直剪切力； F1 為主(zhǔ)油缸對刀架作用力； F2 為副油缸對刀架作用力。

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