鋼格板切斷剪床的設(shè)計(jì)和工作原理
鋼格板剪床鋼格板生產(chǎn)制作的主要加工機(jī)械,是在實(shí)驗(yàn)室測試剪切力的大小和力學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)上,采用橫向剪切理論、差時分段剪切技術(shù)和自動消除間隙技術(shù)的設(shè)計(jì)制造的,解決了刀具設(shè)計(jì)、液壓推力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、消除刀具與鋼格板間隙機(jī)構(gòu)、升壓架系統(tǒng)和進(jìn)料自動定位系統(tǒng)和機(jī)架設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問題。實(shí)現(xiàn)對鋼格板的整體一次性切斷。鋼格板高效剪切機(jī)的研制可以使鋼格板行業(yè)的整體加工水平上一個新臺階, 為整個行業(yè)的發(fā)展起重要的作用,為社會節(jié)約了大量的能源,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起促進(jìn)作用,能節(jié)省勞動力,把勞動力從惡劣的工作環(huán)境中解放出來,對提高整個行業(yè)勞動力水平起積極作用。
鋼格板剪床的設(shè)計(jì)要把沒個相關(guān)要素通過實(shí)驗(yàn)掌握清楚。比如剪床的剪切力試驗(yàn)、斷面形狀的確立等等。
剪切力測試
剪切力測試是在實(shí)驗(yàn)室完成的。 用扁鋼做剪切實(shí)驗(yàn), 測定剪切力的大小、 確定刀片切口形狀。 首先, 預(yù)制斜、 直、 凹3種形狀刀口, 選取了常用的4 種規(guī)格的扁鋼, 在壓力機(jī)上測試剪斷扁鋼所需的剪切力的大小。從數(shù)據(jù)中可知, 斜刀口或凹刀口的剪切力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直刀口。但是從實(shí)驗(yàn)的切口來看, 采用斜刀口或凹刀口的剪切的扁鋼切口呈斜或凹型翹曲狀況, 不能滿足工程需要。 因此在多次實(shí)驗(yàn)后, 確定刀口采用直刀口形狀。
斷面形狀確定
斷面形狀不僅由鋼格板的規(guī)格確定, 而且其形狀直接影響刀具材料的所受的應(yīng)力水平的大小, 因此, 斷面形狀的設(shè)計(jì)是刀具設(shè)計(jì)至關(guān)重要的-個環(huán)節(jié)。 通過力學(xué)計(jì)算可以發(fā)現(xiàn), 刀片的應(yīng)力與彎矩分布成正比, 也就是在刀片頭部應(yīng)力最小, 而到根部為應(yīng)力值為最大。 增加刀片截面的寬度和厚度是降低刀片應(yīng)力水平的很有效的方法。 但是厚度受到扁鋼的問距的制約, 同時還要考慮前道工序壓焊的焊接變形產(chǎn)生的間距誤差; 刀具寬度也受到橫桿間距的制約。 為使鋼格板能順利插入刀具間隙, 刀具厚度和寬度的尺寸必須滿足: 厚度< 扁鋼間距一扁鋼厚度-間隙,寬度< 垂直橫桿間距-橫桿厚度-間隙。
鋼格板的規(guī)格限制了刀具的厚度; 橫桿之間的間距也限制了寬度的大小。 因此設(shè)計(jì)中刀片厚度值采用了頭部小根部大變截面形狀設(shè)計(jì), 這樣設(shè)計(jì)既考慮了應(yīng)力分布又能很方便的使鋼格板套上或脫下刀具; 在根部最大應(yīng)力處設(shè)計(jì)成圓角過渡, 既降低了刀片根部應(yīng)力, 又大大減少了刀片在加工和熱處理時峰值應(yīng)力, 改善了刀片受力狀況。
差時分段剪切設(shè)計(jì)
橫向剪切時, 組合刀架最大受力達(dá)216t, 考慮設(shè)計(jì)12的設(shè)計(jì)余量, 設(shè)計(jì)推力達(dá)到: 260to 如此大的剪切力如果同時剪斷所有扁鋼, 將使機(jī)架不可避免承受強(qiáng)烈的沖擊力, 這對機(jī)架和刀架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都是極大的考驗(yàn), 在刀具設(shè)計(jì)時為了減少剪切時產(chǎn)生的沖擊力, 設(shè)計(jì)中采用差時剪切技術(shù)將鋼格板分幾段剪切, 這樣大大降低了剪切時對機(jī)架和刀架沖擊力, 大大提高了剪床的穩(wěn)定性和壽命。
材料和熱處理工藝
刀具受力特點(diǎn)決定了材料需要有好的韌性而刀刃部分必須有高的表面硬度。 硬度要求: 刀刃H R C 55- - 60, 材料H R C 35- - 4 5。 材料選擇高速鋼, 高速鋼比-般的碳素工具鋼和低合金鋼具有更高的強(qiáng)度和耐磨性日。 在選擇熱處理工藝時。 要提高材料的表面硬度針對不同材料, 采用不同的熱處理方法。 經(jīng)過多次試驗(yàn), 最終選擇的材料加工工藝為: 下料-鍛造-退火-線切割-淬火+ 回火-表面滲碳。
刀具試驗(yàn)
刀具加工好后, 還必須試驗(yàn)材料的強(qiáng)度、 硬度、 韌性, 及抗疲勞性能。 通過剪切試驗(yàn), 測定刀具材料在剪切不同厚度的鋼格板下應(yīng)變, 分析刀具材料所受應(yīng)力, 繪制應(yīng)力應(yīng)變曲線, 根據(jù)應(yīng)力水平調(diào)整刀具斷面尺寸; 實(shí)驗(yàn)時采用了多種材料和熱處理工藝, 通過試驗(yàn)最終確定材料和加工工藝。
高效節(jié)能型鋼格板剪床和移動式圓盤冷鋸機(jī)相比,采用剪切原理的鋼格板剪切機(jī)既克服了圓盤冷鋸機(jī)的種種缺陷,同時又具有以下的優(yōu)越性:
(1)高效:扣除上料、定位和壓料的時間,實(shí)際剪斷只需(10~15)s/次,一臺鋼格板剪床完全可以滿足自動壓焊機(jī)產(chǎn)量需求;
(2)節(jié)能:用液壓油缸推動移動刀具使鋼格板剪斷,動力為液壓柱塞泵,2.2kw電機(jī),工作時間僅為(15~20)s/次,電能消耗為15度/天,相當(dāng)于圓盤冷鋸機(jī)能耗的3.75%。與圓盤冷鋸機(jī)相比,每臺節(jié)能385度/天;
(3)無損:由于是利用剪切原理,不產(chǎn)生任何廢料,真正做到無損剪切,且切口光凈,平直度高;
(4)操作簡單:整個設(shè)備自動化程度高,勞動強(qiáng)度小,操作安全可靠;
(5)無需后續(xù)加工:經(jīng)剪切的鋼格板切口平整光滑,不會產(chǎn)生毛刺,一次成型無需后加工;
(6)無污染:工作優(yōu)越,潔凈,對環(huán)境友好;
(7)產(chǎn)品精度高:所有動作都采用液壓和氣動控制,自動化程度高,自動檢測自動控制,工作可靠,產(chǎn)品精度高。
鋼格板剪床能夠最大限度的減輕焊接工人的勞動強(qiáng)度,其半封閉式構(gòu)造又能減輕切割粉末對工人的呼吸引起的刺激。鋼格板剪床的批量能帶來意想不到的社會效應(yīng)。
Copyright 衡水新超峰金屬網(wǎng)業(yè)制造有限公司 all Rights Reserved.
冀ICP備12018503號-1 地址:河北省安平縣鶴煌大道南側(cè) 網(wǎng)站地圖
訂購熱線:13131810091 手機(jī):13131810091 手機(jī):13633180168 傳真:0318-7963108 郵箱:sales@hebeiganggeban.org