全聯(lián)機(jī)床小編今天來聊一聊液壓剪板機(jī)的結(jié)構(gòu)是以什么標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)計(jì)的

（1）液壓剪板機(jī)的剪切角

液壓閘式剪板機(jī)的上剪刃與水平下剪刃之間自左向右一直存在一個角度，即上剪刃與水平面傾斜一個角度，這個角度就稱為剪切角Φ，剪切角對板料的剪切質(zhì)量和剪板機(jī)的剪切精度有著重要影響。剪板機(jī)企業(yè)為了減少生產(chǎn)成本，一般將剪切角設(shè)計(jì)的較大，不僅可以減小剪切力，而且可以在設(shè)計(jì)時減小某些零部件尺寸和液壓缸直徑[25]。但液壓閘式剪板機(jī)的剪切角過大，會對剪切質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，剪切角過大會產(chǎn)生相當(dāng)大的側(cè)向推力，使剪切時的板料被上剪刃推出，同時，過大的剪切力也會造成板料翹曲。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中選用適當(dāng)?shù)募羟薪恰?/span>

該液壓閘式剪板機(jī)的剪切角為 2.5o，這樣既可以產(chǎn)生較大的剪切力，同時也可以避免剪切斷面產(chǎn)生撕裂的狀況，減少板料剪切后產(chǎn)生的翹曲。

（2）液壓剪板機(jī)的剪切行程

剪切行程的衡量標(biāo)準(zhǔn)，是能夠順利剪斷板料。在剪切時，應(yīng)選擇合適的剪切行程。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 為被剪鋼板的較大寬度，此處取 2500mm；a 為剪切角，此處取 2.5o；H1 為入口臺架到壓板下平面間的距離，設(shè)計(jì)過程中取剪板機(jī)可剪切鋼板的較大厚度再加上 50～75mm，此處取 91mm； s 為上剪刃與下剪刃的重疊量，設(shè)計(jì)過 程中的選擇范圍為 5～25mm，此處取 25mm； e1 為壓料板與上剪刃之間的距離，它的作用是確保剪切過程中上剪刃不會被所剪板料碰撞，一般取 5～25mm，此處取 25mm； r 為下剪刃與入口臺架之間的距離，它的作用是確保剪切過程中下剪刃不會被所剪板料碰撞，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主要是由其行程開關(guān)進(jìn)行適度調(diào)節(jié)，并且充分考慮到液壓缸還存在緩沖行程，因此選擇剪切行程為 300mm。

（3）液壓剪板機(jī)的剪刃尺寸

液壓閘式剪板機(jī)為斜刃剪板機(jī)，斜刃剪板機(jī)的剪刃尺寸與可剪板料的較大寬度有著重要關(guān)系。一般按以下公式選取：

L = b + (100 ~ 300) （2.3）

液壓閘式剪板機(jī)上下剪刃均是由兩塊刀片組成，每塊刀片都是由螺栓緊固在下刀座和上刀架上，且每塊刀片長度都為 1200mm。每塊刀片的材料都為 Cr12Mov 鋼，鋼的淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、強(qiáng)度均比Cr12 高，同時在 300-400℃仍可保持良好的耐磨性和硬度。

剪刃尺寸(厚、寬、長)實(shí)際尺寸為：a×c×l=16×50×2600。

（4）液壓剪板機(jī)的剪切力

斜刃剪板機(jī)的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；P 為板料被剪切部分的彎曲力，即在剪切時被剪切的部分1 2對上剪刃產(chǎn)生的彎曲力；P3 為彎曲抗力，是指在剪切過程中，上剪刃對金屬板料壓入變形產(chǎn)生局部的彎曲，從而形成彎曲抗力。

經(jīng)過理論分析，并經(jīng)過準(zhǔn)確計(jì)算后，純剪切力可以表示為：

P = h2 tde （2.5）tan α ò 1

分析考慮 P2 、 P3 后，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 為被剪板料強(qiáng)度極限（Mpa）；ds 為被剪板料延展率；h 為被剪板料厚度（mm）； F 為剪切角（o）； D 為刀片間隙（mm）； C 為壓料腳軸線到下刀刃的距離(mm)；x 為壓料腳距離的相對值，x = C / h ；y 為剪切側(cè)向間隙相對值，y= D / h ； Z 為彎曲系數(shù)，彎曲系數(shù)的大小與板料的長度、剪板機(jī)的剪切角、板 料的厚度和板料的延展率有很大關(guān)系， Z = f ( d tan F ) ，經(jīng)過理論分析、計(jì)算得 hds 出，當(dāng) Z = 0.95 時，板料的彎曲抗力較大。

設(shè)計(jì)過程中，與剪切力有關(guān)的各個參數(shù)的具體取值見表 2.2。

表 2 剪切力各系數(shù)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取垂直方向的 20%～30%，現(xiàn)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。

剪板機(jī)的剪切合力為：

F = F 2 + P 2 =1.36×106 N （2.8）s 總

（5）液壓剪板機(jī)壓料油缸的壓緊力

在剪切過程中，為克服板料上翹對剪切質(zhì)量的影響，壓料油缸對板料施加壓緊力，進(jìn)而傳遞至下刀座上。本文剪板機(jī)的壓緊力是壓料油缸對板料施加的恒定不變的壓力，在設(shè)計(jì)過程中需要確保油缸推力大于所需的壓料力。在工程應(yīng)用中，若僅僅為了防止剪切時板料翹起，所需的壓料力很小，壓料力可表達(dá)為：

P =× P總 （2.9）C 壓式中： P壓 為壓料力（N）； D 為刀片間隙（mm）； P總 為剪切力（N）； C 為壓料腳軸線到下刀刃的距離(mm)。經(jīng)過計(jì)算得到 P壓 ≈ 0.044P總 ，即為較小的壓料力，在實(shí)際剪切過程中，此壓料力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于將板料壓緊所需要的壓力，因此，不能滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。

根據(jù)一般的剪切情況，剪切時的剪切力越大，所需要的壓料力越大。在計(jì)算壓料力時還有一些因素需要考慮，如被剪下部分板料未剪斷時由于重力產(chǎn)生的水平拖力，以及剪切過程中上刀片斜剪產(chǎn)生的水平分力，并且壓料力也與被剪板厚和寬度有一定的關(guān)系。所以壓料力可以根據(jù)公式 2.10 來確定[29]。

P壓  = k × h × b × 10 （2.10）式中：k 指的是系數(shù)，壓緊力通過液壓壓料器施加，此時 k =0.8～1.1，壓緊力通過機(jī)械壓料器施加，此時 k =0.5～0.6；b 為被剪板寬（mm）；h 為被剪板厚（mm）。由式 2.10 可知， P壓 =0.4×106 N。

（6）液壓剪板機(jī)主副油缸對上刀架的推力

在剪板機(jī)運(yùn)行過程中，由液壓缸驅(qū)動上刀架，上刀架逐漸下壓剪切板料，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隨位置而變化的線性力，受力簡圖如圖 2.2 所示。根據(jù)力平衡，可知：P總 = F1 + F2 （2.11）

F1 x = F2 (l - x) （2.12）

式中： P總 為剪板機(jī)的垂直剪切力； F1 為主油缸對刀架作用力； F2 為副油缸對刀架作用力。

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