Der vollständige Leitfaden für Scherenschnittverfahren und -ausrüstung

I. Parameter des Schneidprozesses

Die Berechnung und Auswahl der Parameter für den Schneidprozess sind in Tabelle 1 dargestellt; das T/R-Verhältnis für einige Werkstoffe ist in Tabelle 2 dargestellt; die Vorwärmtemperatur für das beheizte Scheren ist in Tabelle 3 dargestellt; die Scherbedingungen für verschiedene Werkstoffsorten und -spezifikationen sind in Tabelle 4 dargestellt; ein angemessener Abstand für die Schermesser ist in Tabelle 5 dargestellt.

Tabelle 1 Berechnung und Auswahl der Schneidprozessparameter

Seriennummer	Parameter	Berechnung und Auswahl
1	Scherkraft	Bei der genauen Auswahl Scheren Wenn Sie ein Gerät verwenden, überprüfen Sie die Größe der Scherkraft, um sicherzustellen, dass sie geringer ist als die Tonnage des Geräts. Die Scherkraft kann mit der folgenden Formel berechnet werden F=KAτ_b wo: - F ist die Scherkraft (N) - A ist die Scherfläche (mm) ² ) - K ist ein Koeffizient, der Faktoren wie die Stumpfheit der Klinge berücksichtigt, typischerweise K=1,2～1,7 - τb ist die Scherfestigkeit des Materials (10MPa), normalerweise das 0,7～0,8-fache der Zugfestigkeit, d. h. τ=(0,7～0,8)R _m , oder siehe Tabelle 2 für die Berechnung
2	Schertemperatur	Bei Materialien mit höherer Festigkeit (Härte) und größeren Querschnitten ist das Material vor dem Scheren vorzuwärmen. Die Erwärmungstemperatur sollte betragen: 350～550℃, siehe Tabelle 3 für Einzelheiten. Siehe Tabelle 4, um die Scherbedingungen zu wählen und zu entscheiden, ob ein Vorwärmen erforderlich ist.
3	Scherspalt	Um die Qualität des Scherens zu gewährleisten, sollte ein angemessener Spalt zwischen den oberen und unteren Messern vorhanden sein (siehe Tabelle 5). Ein größerer Wert sollte verwendet werden, wenn die Materialhärte hoch oder die Querschnittsgröße des gescherten Abschnitts groß ist, und ein kleinerer Wert sollte ansonsten verwendet werden. Ein kleinerer Wert sollte auch verwendet werden, wenn das Scheren erwärmt ist.

Tabelle 2 Verhältnis von τ_b nach R_m für einige Materialien

Material	τ_b/MPa	R_m/MPa	τ/R_m	A (%)	Hinweis
Q195	290	336	0.86		Glühen
Q195	375				Kaltverfestigung
Q235	341.7	423	0.82		Glühen
Q235	410				Kaltverfestigung
Stahl 15	280	360	0.74	32
Stahl 30	356	454	0.79		Glühen
Stahl 35	420	540	0.78		Glühen
Stahlsorten 40, 45, 50	460				Glühen
Stahl 75	610	1000	0.61	10.8
30CrMnSiA	750	1200	0.62	13.5	Anlassen
Reines Kupfer	160	200	0.8
H68	200	300	0.66
HPb59-1	260	420	0.62
Zink	150	187	0.91
2A12	130	230	0.56	15	Glühen
2A11	220~240	380~420		15~20	Nach dem Warmstrangpressen
6A02	70	130	0.54	22	Glühen

Tabelle 3 Vorwärmtemperatur für die Heizschere

Materialhärte HBW	269	241	229	207
Vorwärmtemperatur/℃	550	400	380	350

Hinweis: Die Vorwärmtemperatur ist die Temperatur, auf die das Material selbst vorgewärmt wird.

Tabelle 4 Scherfestigkeit von Werkstoffen verschiedener Güteklassen und Spezifikationen

Qualität des Materials	Rohlingsdurchmesser oder Seitenlänge/mm	Härte HBW	Scherzustand
35 Stahl	≤75		Kalte Scherung
	80～85	≥187	Heiße Schere
	80～85	＜187	Kalte Scherung
	>85		Heiße Schere
45 Stahl	≤60		Kalte Scherung
	65-75	≥207	Heiße Schere
	65-75	<207	Kalte Scherung
	>75		Heiße Schere
40Cr	≤50		Kalte Scherung
	55-60	≥241	Heiße Schere
	55-60	<241	Kalte Scherung
	>60		Heiße Schere
45Cr 18CrMnTi 12Cr2NiA	≤35		Kalte Scherung
	40～48	≥255	Heiße Schere
	40～48	≥255	Kalte Scherung
	＞48		Heiße Schere

Tabelle 5 Angemessener Abstand für Scherenmesser (Einheit: mm)

Durchmesser der Stange	Weniger als 20	20~30	30~40	40~60	60~90
Klingenabstand	0.2~1	0.5~1.5	0.8~2	1.5~2.5	2.0~3.0

Durchmesser der Stange	90~100	100~120	120~150	150~180	180~200
Klingenabstand	2.5~3.5	3~4	3.5~5	4.5~8	7~12

II. Scherbett-Schneidemesser

1. Klinge Typ

Die Messer des Scherbettes bestehen aus zwei Teilen, von denen eines auf dem unteren Matrizensitz und das andere auf der oberen Schablone befestigt ist und durch den Schieber zum Scheren auf und ab bewegt wird. In der Produktion gibt es verschiedene Arten von Messern. Die Merkmale von ein- und mehrschlitzigen Messern sind in Tabelle 6 und die Merkmale von ein- und zweischneidigen Messern in Tabelle 7 dargestellt.

Tabelle 6: Merkmale von ein- und mehrschlitzigen Schaufeln

Tabelle 7 Merkmale von ein- und zweischneidigen Klingen

2. Entwurf der Klinge

Bei der Konstruktion von Messern werden hauptsächlich die folgenden zwei Bedingungen berücksichtigt: die Spezifikationen des Maschinenprozesses sowie die Form und Größe des zu schneidenden Materials.

(1) Kreisförmige Klinge

Tabelle 8 zeigt das Design der kreisförmigen Klinge.

Tabelle 8 Kreisblattdesign

R-Kanten-Radius
h ₁ - Geringere Blatthöhe
h ₂ - Obere Blatthöhe
A- Abstand von der Unterseite der unteren Blattkante bis zur Unterseite des Blattes
B- Abstand von der Oberkante des oberen Blattes bis zum oberen Ende des Blattes

Nein.	Parameter	Berechnung und Auswahl
1	Kantenradius R	Der Kantenradius hängt hauptsächlich vom Durchmesser der zu schneidenden Stange ab; ein zu großer R kann den Querschnitt der Stange zu sehr abflachen und manchmal sogar Risse verursachen Wenn R weniger als die Hälfte des Durchmessers der zu schneidenden Stange beträgt, weist die Seite der Stange Vertiefungen auf, was die Lebensdauer des Messers beeinträchtigt. Der Radius der Messerkante kann auch aus Tabelle 9 entnommen werden, der sich aus dem Durchmesser des zu schneidenden Stabes ergibt
2	Untere Blattgröße A	Nehmen Sie empirische Daten aus den Prozessspezifikationen der Ausrüstung 5000kN Schermaschine, A=120～130mm 10000kN Schermaschine, A=130～140mm
3	Obere Blattgröße B	Je kleiner der Wert von B ist, desto besser ist er unter der Bedingung, dass die Festigkeit der Klingen gewährleistet ist und die Klingen mehrfach nachgeschliffen werden, und er lässt sich nach folgender Formel bestimmen B=H-[S+A+(0,3～0,32)D_min ] Dabei ist H die Höhe der Scherbettmesseröffnung (mm) S ist der Hub des Scherbetts (mm)
4	Höhe der oberen und unteren Schaufeln h ₁ und h ₂	Die Schaufelkantenhöhe der oberen und unteren Schaufeln sollte gleich sein. Sie kann mit der folgenden Formel bestimmt werden h ₁ =(H+A-B)/2 + (7～10)mm h ₂ =H-h ₁ +(15～20)mm
5	Außenabmessungen der Klinge	Blattdicke C: Hauptsächlich unter Berücksichtigung der Stärke und Steifigkeit des Blattes, kann gewählt werden C = (0,25 bis 0,5)D wobei D der Durchmesser der zu schneidenden Stange ist (mm) Die Schaufeldicke C und die Schaufelbreite L können auch entsprechend der Tonnage des Geräts gewählt werden, siehe Tabelle 2-18 Der Neigungswinkel α an der Schaufelöffnung kann mit 10° angenommen werden.
6	Bolzenlöcher	Bolzenlöcher für die Befestigung der Klinge, im Allgemeinen 4 Löcher, d. h. 2 Löcher für die bewegliche Klinge, 2 Löcher für die feste Klinge; in einigen Fällen 6 Löcher. Bohrungsdurchmesser d und D, Achsabstände l, l ₁ , h ₃ und dem Schlitzradius r des Passstifts, die alle mit der Tonnage des Geräts zusammenhängen, siehe Tabelle 10

Tabelle 9 Klingenkantenradius (Einheit: mm)

Stabdurchmesser D	28~32	34~36	38~42	45~50	54~56	60~65
Kantenradius R	17	19	22.5	26.5	29.5	34.5

Stabdurchmesser D	70~75	80~85	90~95	100	110	130
Kantenradius R	39.5	44.5	50	53	58	68

Tabelle 10 Abmessungen der runden Einsätze (Einheit: mm)

Ausrüstung Tonnage/kN	d	D	l	l₁	h₃	r	c	L
5000	36	55	230	22	55	5	60	419
10000	48	72	260	27	60	6	80	479

(2) Vierkantklingen

Vierkantstahl wird im Allgemeinen entlang der Diagonale abgeschert, und die Klingen werden in integrale und kombinierte Typen unterteilt. Siehe Tabelle 11 für die Konstruktion von integralen Vierkantmessern.

Tabelle 11: Ausführung der integrierten quadratischen Schneiden

Nein.	Parameter	Berechnung und Auswahl
1	Untere Klinge Größe A	Erfassen Sie empirische Daten je nach Ausstattung Für 5000kN und 10000kN Scheren können 110～120mm genommen werden.
2	Obere Klinge Größe B	B = H - [s + A + 0,7a _min ] Wobei H-Höhe der Scherblattöffnung (mm), die aus den Prozessspezifikationen der Ausrüstung hervorgeht s-Hub der Schere (mm), siehe Prozessspezifikationen des Geräts a _min -die minimale Seitenlänge des mit demselben Messer geschnittenen quadratischen Materials (mm), die maximal zulässige Seitenlänge des zu schneidenden quadratischen Materials Sollte innerhalb des folgenden Bereichs liegen a _max ≤ 1.25a _min
3	Untere Schaufelhöhe h ₁	h ₁ = (H + A - B) / 2 + (7 ~ 10) mm
4	Obere Schaufelhöhe h ₂	h ₂ = H - h ₁ + (15 ~ 20) mm
5	Radius der Nutverrundung r	Um Spannungskonzentrationen und Schäden an der Klinge während des Scherens zu vermeiden, muss eine Ausrundung im rechten Winkel verwendet werden, siehe Tabelle 12.
6	Abmessungen des Klingenprofils	Die Bestimmung der Profilabmessungen der Schaufel ist die gleiche wie bei Rundkantenschaufeln
7	Bolzenlöcher	Das Design und die zugehörigen Abmessungen der Bolzenlöcher entsprechen dem Design von Rundkantenmessern

Tabelle 12 Rundungsradius r der Nut (Einheit: mm)

Quadratische Material-Seitenlänge a	<50	50~70	75~90	90~105	110~125	130~150
Verrundungsradius r	7	9	12	15	15	21

(3) Flache Klinge

Die Klingen zum Schneiden von Flachstahl können mit einer flachen Kante hergestellt werden, wie in der beigefügten Abbildung in Tabelle 13 dargestellt. Typ I, sowohl Ober- als auch Untermesser haben Rillen und werden zum Schneiden dicker Materialien verwendet; Typ II, das Obermesser hat keine Rillen, d. h. B ist gleich h ₂ wird häufig zum Schneiden dünnerer Materialien verwendet. Beide Typen schneiden entlang der breiten Kante des Flachmaterials.

Tabelle 13 Flache Klingenausführung

3. Klingenverschlüsse

Zu den Schaufelbefestigungselementen gehören hauptsächlich Bolzen, Fixierstifte und Muttern, die auf der Grundlage der Tonnage der Ausrüstung ausgelegt sind (siehe Tabelle 14 und Tabelle 15).

Tabelle 14 Abmessungen von Bolzen und Passstiften

Tonnage der Schermaschine	Schraube	Bolzen- und Fixierstiftgröße/mm
Tonnage der Schermaschine	Schraube	d	L	l	h	D	K	A	R	d₁
5000kN	Obere Schraube	M33	200	70	20	52	25	17	4.5	9
5000kN	Unterer Bolzen	M33	260	70	20	52	25	17	4.5	9
10000kN	Obere Schraube	M42	270	90	28	70	34	26	5.5	11
10000kN	Unterer Bolzen	M42	360	90	28	70	34	26	5.5	11

Tabelle 15 Abmessungen der Muttern

Schermaschine Tonnage/kN	Größe der Mutter/mm
Schermaschine Tonnage/kN	d	H	s	D	D₁
5000	1M33	30	50	57.8	47
10000	1M42	35	70	80.8	66

4. Material der Klinge

Da die Klinge beim Schneiden stark abgenutzt wird, muss das für die Klinge verwendete Material eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen und seine Härte sollte mehr als doppelt so hoch sein wie die des zu schneidenden Materials. Bei Warmschermessern ist außerdem eine bestimmte Warmhärte erforderlich, d. h. das Messer muss die erforderliche Härte bei der Schertemperatur beibehalten.

Bei der Auswahl müssen auch Faktoren wie die Größe des Messers und die Qualität des zu schneidenden Materials berücksichtigt werden. Die Härte und die Anwendungsbereiche der Materialien für Kalt- und Warmscherenmesser sind in Tabelle 16 und Tabelle 17 aufgeführt.

Tabelle 16 Härte und Anwendung der Werkstoffe für Kaltscherenmesser

Material		Wärmebehandlung Härte HRC	Anmeldung
Kohlenstoff-Werkzeugstahl	T7, T8	58~62	Wird für kleine Klingen verwendet und in kleinen Chargen hergestellt
Kohlenstoff-Werkzeugstahl	T9, T10	58~62
Legierter Werkzeugstahl	Cr, 9SiCr	58~62	Verwendet für große Klingen, Massenproduktion in Chargen
	CrWMn	60~62
	7Cr3, 8Cr3	50~55
	Cr12Mo, Cr12MoV	58~62

Tabelle 17: Härte und Anwendung der Werkstoffe von Warmscherenmessern

Material	Wärmebehandlung Härte HRC	Anmeldung
5CrMnMo	42~45	Für die Massenproduktion mit Schneidtemperaturen über 200℃
5CrNiMo	45~47
3Cr2W8V	45~48
5CrW2Si	45~50
6CrW2Si	45~50
T7, T8, T9, T10	55~60	Für kleine Klingen und Kleinserienproduktion mit Schnitttemperaturen unter 150℃

III. Spezifikationen und Produktionskapazität der Schergeräte

Die Spezifikationen der Schergeräte sind in Tabelle 18 und Tabelle 19 aufgeführt. Die Produktionskapazität der Scheren ist in Tabelle 20 und Tabelle 21 aufgeführt.

Tabelle 18: Spezifikationen für spezielle Schergeräte

Name der Ausrüstung	Modell	Maximale Scherkapazität/mm
Name der Ausrüstung	Modell	Durchmesser von Rundstahl	Vierkantstahl Seitenlänge
Eisenbearbeitungsmaschine	Q34-10	Φ35	28
	Q34-16	Φ45	40
	Q34-16A	Φ38	35
	Q34-25	Φ65	55
Stabscherenmaschine (Kurbelscherbett)	Q42-250	Φ90	-
	Q42-500	Φ132	125
	10000kN	Φ190	180
	12500kN	Φ210	185
	16000kN	Φ250	220
Knüppelschermaschine	QA95-100	Φ50 (kalte Scherung)	50 (kalte Scherung)
Knüppelschermaschine	QA95-100	-	150 (Warmschere)

Tabelle 19 Technische Parameter der Stabschere Typ Q42

Technische Parameter	Modell
Technische Parameter	Q42-250A	Q42-500	QA42-500	QA42-500A	Q42-1000A
Maximale Scherkraft/kN	2500	5000	5000	5000	10000
Maximaler Scherdurchmesser/mm	Φ100 (Wenn R _m ≥450MPa)	Φ132 (Wenn R _m ≥450MPa)	Φ105 (Wenn R _m ≥700MPa)	p115 (Wenn R _m ≥620MPa)	Φ190(R _m ≥450MPa wenn)
Anzahl der Anschläge/(mal/min)	30	18	38	38	16
Hubhöhe/mm	80	100	90	90	140
Material Anschlagbereich/mm	55 ~500	110 ~1000	65~500	65~500	120 ~1000
Motorleistung/kW	17	30	40	30	75

Hinweis: Die in der Tabelle aufgeführten Geräte werden von der Shenyang Forging Machine Tool Factory hergestellt.

Tabelle 20 Produktionskapazität beim Scheren (I) (Einheit: Stück/h)

Rohling Durchmesser/mm	Unterschiedliche Knüppellängen/mm
Rohling Durchmesser/mm	100	200	300	400	600	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000
Φ20	2100	1600	1400	1250	800	720	650	590	380	340	300	270
Φ30	1900	1400	1350	1150	760	680	600	540	360	320	290	260
Φ40	1500	1200	1100	1000	660	600	540	490	320	290	260	230
Φ50	1300	1000	900	800	520	470	420	380	250	220	200	180
Φ60	1050	800	720	650	430	390	350	320	210	200	170	150
Φ70	900	700	630	550	360	330	300	270	180	160	140	130
Φ80	800	600	540	480	320	290	260	240	160	140	130	120
Φ90	650	500	450	400	260	230	210	190	130	120	110	100
Φ100	450	350	310	280	180	160	140	130	90	80	70	65
Φ110		300	370	250	160	140	130	120	80	70	65	60
p120		250	230	210	140	130	120	110	70	60	55	50
Φ130		200	180	160	110	100	90	80	55	50	45	40
Φ140		150	130	120	80	70	60	55	35	30	27	25
Φ150		110	90	80	50	45	40	35	25	23	21	20

Anmerkung: Die Daten in der Tabelle sollten beim Warmscheren um 20% reduziert werden.

Tabelle 21 Produktionskapazität beim Scheren (II) (Einheit: kt/a)

Name der Ausrüstung		Durchschnittliche Masse des Knüppels/kg
Name der Ausrüstung		0.25～0.6	0.6～1.0	1.0～1.6	1.6～2.5	2.5～4.0	4.0～6
Kurbelscherbett	1 Stück gleichzeitig aufschneiden	-	-	-	10	12	15
	2 Stücke gleichzeitig kalt schneiden	-	-	-	15	18	22
	Heißer Schnitt 1 Stück gleichzeitig	-	-	-	8	10	12
	2 Stücke gleichzeitig heiß schneiden	-	-	-	12	15	18
Eisenbearbeitungsmaschine		-	4	5.2	6.5	8.5	11
Kurbelpresse		1.3	2.3	4	-	-	-
Sägemaschine		0.06	0.08	0.1	0.14	0.21	0.27

Name des Geräts		Durchschnittliche Masse des Rohlings/kg
Name des Geräts		6 bis 10	10 bis 16	16 bis 25	25 bis 40	40 bis 60	60 bis 100
Kurbelschere	Gleichzeitiges Kaltschneiden von 1 Stück	18	22	26	31	36	43
	Gleichzeitiges Kaltschneiden von 2 Teilen	27	33	39	45	54	-
	Gleichzeitiges Heißschneiden von 1 Stück	14	18	21	24	29	34
	Gleichzeitiges Heißschneiden von 2 Teilen	22	26	31	36	43	-
Eisenbearbeitungsmaschine		14	18	23	27	-	-
Kurbelpresse		-	-	-	-	-	-
Sägemaschine		0.4	0.48	0.6	0.9	-	-

Klinge	Typ	Vereinfachtes Diagramm	Merkmale
Einschlitzklinge	Integraler Typ		Sowohl das obere als auch das untere Messer der Schere sind vom offenen Typ
			Die untere Klinge ist eine geschlossene Klinge, die das Biegen der Stange verhindert und zum Schneiden von kleinen Stangen verwendet wird, während die obere Klinge (bewegliche Klinge) immer noch eine offene Klinge ist.
			Die Klinge hat auf allen vier Seiten Schneidkanten, was die Nutzungsrate der Klinge verbessert
	Typ einfügen		Kann etwas Werkzeugstahl sparen, erfordert aber einen zusätzlichen Klingenhalter
	Typ einfügen		Gleiche Vor- und Nachteile wie oben, zusätzlich dreiseitig verwendbar
	Kombination Typ		Kann eine Spannungskonzentration an den Ecken der integrierten Klinge vermeiden, was die Lebensdauer der Klinge erhöht, erfordert aber auch einen Klingenhalter
Mehrrillige Klinge	Gleiche Form und Größe		Kann zwei Stangen auf einmal schneiden, was die Produktivität erhöht; wird für große Geräte zum Schneiden kleiner Materialien verwendet
	Gleiche Form und Größe		Wie oben, kann drei Stücke auf einmal schneiden
	Gleiche Form, unterschiedliche Größen		Kann mehrere Rohlinge unterschiedlicher Größe auf einmal schneiden
	Verschiedene Formen und Größen		Kann mehrere Rohlinge verschiedener Formen und Größen auf einmal schneiden
	Geschlossener Typ		Ohne die Klinge zu wechseln, kann es Stahl verschiedener Formen und Größen schneiden, verwendet auf einem Eisenbearbeitungsmaschine. Im Diagramm ist 2 das sich bewegende Blatt, 1 ist das feststehende Blatt

Klinge	Vereinfachtes Diagramm	Merkmale
Einschneidige Klinge		Kann den Hebelarm reduzieren, aber beim Schneiden drückt die Klinge tiefer in das schlechte Material, was die Qualität der Endfläche beeinträchtigt, und kann nur auf einer Seite verwendet werden
Zweischneidige Klinge		Beidseitig verwendbar, bessere Endflächenqualität

	Typ I Klinge Abmessungen	Typ II Klinge Abmessungen
Diagramm
Nein.	Parameter	Berechnung und Auswahl
1	Untere Klinge Größe A	Nehmen Sie empirische Daten, die auf der Tonnage der Ausrüstung basieren 5000kN Schermaschine, A = 175mm 10000kN Schermaschine, A = 190mm	Typ II Klinge und Typ I Der einzige Unterschied besteht darin, dass das obere Blatt keine Rille hat, d. h. B ist gleich h ₂ . Bezüglich der Abmessungen, Bestimmung wie oben
2	Obere Blattgröße B	Die obere Kante des Messers (bewegliches Messer) sollte im unteren Totpunkt des Hubs unter der unteren Kante des Messers liegen; dies lässt sich mit folgender Formel ermitteln B = H - S - A + (5 bis 10) mm
3	Kantenlänge C	Die Länge der Schneide wird hauptsächlich durch die Größe des zu schneidenden Flachstahls bestimmt, der Einfachheit halber Beim Schleifen sollte das Material etwas breiter sein als die Messung C = b_Breite+ (20~30) mm M = (L - C) / 2 mm
4	Obere und untere Schaufelhöhen h ₂ und h ₁	h₁＝（H＋A-B）/2 + 10mm h₂＝H-h₁＋20mm
5	Abmessungen der Klinge	Die Bestimmung der Abmessungen ist die gleiche wie bei kreisförmigen Messerkanten
6	Bolzenlöcher	Die Konstruktion und die entsprechenden Abmessungen der Schraubenlöcher sind in der kreisförmigen Schaufelkantenkonstruktion dargestellt

Der vollständige Leitfaden für Scherenschnittverfahren und -ausrüstung

Inhaltsverzeichnis

I. Parameter des Schneidprozesses