La Guía Completa Del Proceso Y Equipo De Corte Por Cizalla

I. Parámetros del proceso de corte

El cálculo y la selección de los parámetros del proceso de corte se muestran en la Tabla 1; la relación T/R para algunos materiales se muestra en la Tabla 2; la temperatura de precalentamiento para el cizallado en caliente se muestra en la Tabla 3; las condiciones de cizallado para diferentes grados y especificaciones de materiales se muestran en la Tabla 4; la holgura razonable para las cuchillas de cizallado se muestra en la Tabla 5.

Tabla 1 Cálculo y selección de los parámetros del proceso de corte

Número de serie	Parámetros	Cálculo y selección
1	Fuerza de cizallamiento	Al seleccionar con precisión cizalla equipo, verifique el tamaño de la fuerza de cizallamiento para asegurarse de que es inferior al tonelaje del equipo. La fuerza cortante puede calcularse mediante la siguiente fórmula F=KAτ_b donde: - F es la fuerza cortante (N) - A es el área de cizallamiento (mm ² ) - K es un coeficiente que tiene en cuenta factores como el filo de la cuchilla, normalmente K=1,2～1,7 - τb es la resistencia al cizallamiento del material (10MPa), normalmente 0,7～0,8 veces la resistencia a la tracción, es decir, τ=(0,7～0,8)R _m o consulte el cuadro 2 para el cálculo
2	Temperatura de cizallamiento	Para materiales con mayor resistencia (dureza) y tamaños de sección transversal más grandes, precaliente el material antes del cizallado. La temperatura de calentamiento debe ser 350～550℃, ver Tabla 3 para más detalles. Consulte la Tabla 4 para elegir la condición de cizallado y decidir si es necesario el precalentamiento
3	Brecha de cizallamiento	Para garantizar la calidad del cizallado, debe haber un valor razonable de separación entre las cuchillas superior e inferior (véase la Tabla 5). Debe utilizarse un valor mayor cuando la dureza del material es alta o el tamaño de la sección transversal de la sección cizallada es grande, y un valor menor en caso contrario. También debe utilizarse un valor menor cuando el cizallamiento se realiza en caliente.

Cuadro 2 Relación de τ_b a R_m para algunos materiales

Material	τ_b/MPa	R_m/MPa	τ/R_m	A (%)	Nota
Q195	290	336	0.86		Recocido
Q195	375				Endurecimiento por trabajo en frío
Q235	341.7	423	0.82		Recocido
Q235	410				Endurecimiento por trabajo en frío
Acero 15	280	360	0.74	32
Acero 30	356	454	0.79		Recocido
Acero 35	420	540	0.78		Recocido
Calidades de acero 40, 45, 50	460				Recocido
Acero 75	610	1000	0.61	10.8
30CrMnSiA	750	1200	0.62	13.5	Templado
Cobre puro	160	200	0.8
H68	200	300	0.66
HPb59-1	260	420	0.62
Zinc	150	187	0.91
2A12	130	230	0.56	15	Recocido
2A11	220~240	380~420		15~20	Después de la extrusión en caliente
6A02	70	130	0.54	22	Recocido

Tabla 3 Temperatura de precalentamiento para el cizallamiento por calentamiento

Dureza del material HBW	269	241	229	207
Temperatura de precalentamiento/℃	550	400	380	350

Nota: La temperatura de precalentamiento es la temperatura a la que se precalienta el propio material.

Tabla 4 Estado de cizallamiento de materiales de diferentes grados y especificaciones

Calidad del material	Diámetro en blanco o longitud lateral/mm	Dureza HBW	Estado de cizallamiento
35 Acero	≤75		Corte en frío
	80～85	≥187	Cizalla caliente
	80～85	＜187	Corte en frío
	>85		Cizalla caliente
45 Acero	≤60		Corte en frío
	65-75	≥207	Cizalla caliente
	65-75	<207	Corte en frío
	>75		Cizalla caliente
40Cr	≤50		Cizallamiento en frío
	55-60	≥241	Cizalla en caliente
	55-60	<241	Cizallamiento en frío
	>60		Cizalla en caliente
45Cr 18CrMnTi 12Cr2NiA	≤35		Cizallamiento en frío
	40～48	≥255	Cizalla en caliente
	40～48	≥255	Cizallamiento en frío
	＞48		Cizalla en caliente

Tabla 5 Espacio libre razonable para las cuchillas de la cizalla (unidad: mm)

Diámetro de la barra	Por debajo del 20	20~30	30~40	40~60	60~90
Separación entre cuchillas	0.2~1	0.5~1.5	0.8~2	1.5~2.5	2.0~3.0

Diámetro de la barra	90~100	100~120	120~150	150~180	180~200
Separación entre cuchillas	2.5~3.5	3~4	3.5~5	4.5~8	7~12

II. Cuchilla de corte

1. Tipo de cuchilla

Las cuchillas de la bancada de cizallado constan de dos piezas, una fijada en el asiento inferior de la matriz y la otra montada en la plantilla superior, accionadas por la corredera para moverse hacia arriba y hacia abajo para lograr el cizallado. Los tipos de cuchillas que se ven en la producción son variados. Las características de las cuchillas de una y varias ranuras se muestran en la Tabla 6, y las características de las cuchillas de uno y dos filos se muestran en la Tabla 7.

Tabla 6 Características de las palas de una y varias ranuras

Cuadro 7 Características de las cuchillas de uno y dos filos

2. Diseño de la hoja

Al diseñar las cuchillas, se tienen en cuenta principalmente las dos condiciones siguientes: las especificaciones del proceso del equipo y la forma y el tamaño del material que se va a cortar.

(1) Cuchilla circular

El diseño de las palas circulares se muestra en la Tabla 8.

Tabla 8 Diseño de cuchillas circulares

Radio del borde R
h ₁ - Altura de la hoja más baja
h ₂ - Altura de la hoja superior
A- Distancia desde la parte inferior del borde inferior de la cuchilla hasta la parte inferior de la cuchilla
B- Distancia desde la parte superior del borde superior de la cuchilla hasta el extremo superior de la cuchilla

No.	Parámetros	Cálculo y selección
1	Radio del canto R	El radio del borde depende principalmente del diámetro de la varilla que se va a cortar; una R demasiado grande puede aplanar excesivamente la sección transversal de la varilla, provocando a veces incluso grietas. Si R es inferior a la mitad del diámetro de la varilla que se está cortando, el lado de la varilla tendrá muescas, lo que afectará a la vida útil de la cuchilla. El radio del filo de la cuchilla también puede referirse a la Tabla 9, que se encuentra por el diámetro de la varilla que se corta
2	Tamaño de cuchilla inferior A	Tomar datos empíricos de las especificaciones del proceso de los equipos 5000kN máquina cizalla, A=120～130mm Cizalla de 10000kN, A=130～140mm
3	Cuchilla superior tamaño B	Cuanto menor sea el valor de B, mejor, bajo la condición de garantizar la resistencia de la cuchilla y múltiples reafilados, se puede determinar mediante la siguiente fórmula B=H-[S+A+(0,3～0,32)D_min ] Donde H es la altura de la abertura de la cuchilla del lecho de cizallamiento (mm) S es la carrera del lecho de cizallamiento (mm)
4	Altura de las palas superior e inferior h ₁ y h ₂	La altura del borde de la cuchilla superior e inferior deben ser iguales. Puede determinarse mediante la siguiente fórmula h ₁ =(H+A-B)/2 + (7～10)mm h ₂ =H-h ₁ +(15～20)mm
5	Dimensiones exteriores de la hoja	Espesor de la pala C: Teniendo en cuenta principalmente la resistencia y la rigidez de la pala, se puede seleccionar C = (0,25 a 0,5)D donde D es el diámetro de la varilla a cortar (mm) El grosor C y la anchura L de la cuchilla también pueden seleccionarse en función del tonelaje del equipo (véase la tabla 2-18). El ángulo de inclinación α en la abertura de la pala puede ser de 10°.
6	Orificios para pernos	Orificios para los pernos de fijación de la hoja, generalmente 4 orificios, es decir, 2 orificios para la hoja móvil, 2 orificios para la hoja fija; en algunos casos, 6 orificios. Diámetros de los orificios d y D, distancias entre ejes l, l ₁ , h ₃ y el radio r de la ranura del pasador, todos ellos relacionados con el tonelaje del equipo, véase el cuadro 10.

Tabla 9 Radio del filo de la cuchilla (unidad: mm)

Diámetro de la varilla D	28~32	34~36	38~42	45~50	54~56	60~65
Radio del canto R	17	19	22.5	26.5	29.5	34.5

Diámetro de la barra D	70~75	80~85	90~95	100	110	130
Radio del canto R	39.5	44.5	50	53	58	68

Tabla 10 Dimensiones de las plaquitas redondas (unidad: mm)

Tonelaje del equipo/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) Cuchillas de filo cuadrado

El acero cuadrado se cizalla generalmente a lo largo de la diagonal, y las cuchillas se dividen en tipos integrales y combinados. Véase la Tabla 11 para el diseño de cuchillas de filo cuadrado integrales.

Tabla 11 Diseño de cuchillas integrales de filo cuadrado

No.	Parámetros	Cálculo y selección
1	Cuchilla inferior Tamaño A	Tomar datos empíricos según el equipo Para cizallas de 5000kN y 10000kN, se pueden tomar 110～120mm.
2	Cuchilla superior Tamaño B	B = H - [s + A + 0,7a _min ] Donde H-altura de la abertura de la cuchilla de corte (mm), obtenida de las especificaciones del proceso del equipo carrera s de la cizalla (mm), consulte las especificaciones de proceso del equipo a _min -la longitud lateral mínima del material cuadrado cortado por la misma cuchilla (mm), la longitud lateral máxima admisible del material cuadrado a cortar Debe estar dentro del siguiente rango a _max ≤ 1.25a _min
3	Altura de la hoja inferior h ₁	h ₁ = (H + A - B) / 2 + (7 ~ 10) mm
4	Altura de la hoja superior h ₂	h ₂ = H - h ₁ + (15 ~ 20) mm
5	Radio de la ranura de la matriz r	Para evitar la concentración de tensiones y daños en la hoja durante el cizallado, debe utilizarse un filete en ángulo recto, véase la tabla 12.
6	Dimensiones del perfil de la hoja	La determinación de las dimensiones del perfil de la cuchilla es la misma que para las cuchillas de bordes circulares
7	Orificios para pernos	El diseño y las dimensiones correspondientes de los orificios para los pernos se ajustan al diseño de las cuchillas de bordes circulares

Tabla 12 Radio r de la ranura de la matriz (unidad: mm)

Longitud lateral del material cuadrado a	<50	50~70	75~90	90~105	110~125	130~150
Radio del filete r	7	9	12	15	15	21

(3) Cuchilla de filo plano

Las cuchillas para cortar acero plano pueden fabricarse con un filo plano, como se muestra en la figura adjunta de la Tabla 13. Tipo I, tanto la hoja superior como la inferior tienen ranuras, se utilizan para cortar materiales gruesos; Tipo II, la hoja superior no tiene ranuras, es decir, B es igual a h ₂ , a menudo utilizadas para cortar materiales más finos. Ambos tipos cortan a lo largo del borde ancho del material plano.

Tabla 13 Diseño de la cuchilla de filo plano

3. Sujeciones de la hoja

Los elementos de fijación de las palas incluyen principalmente pernos, pasadores de fijación y tuercas, diseñados en función del tonelaje del equipo, véanse las tablas 14 y 15.

Tabla 14 Dimensiones de los pernos y pasadores

Tonelaje de la cizalla	Perno	Tamaño del perno y del pasador/mm
Tonelaje de la cizalla	Perno	d	L	l	h	D	K	A	R	d₁
5000kN	Perno superior	M33	200	70	20	52	25	17	4.5	9
5000kN	Perno inferior	M33	260	70	20	52	25	17	4.5	9
10000kN	Perno superior	M42	270	90	28	70	34	26	5.5	11
10000kN	Perno inferior	M42	360	90	28	70	34	26	5.5	11

Tabla 15 Dimensiones de las tuercas

Tonelaje de la cizalla/kN	Tamaño de la tuerca/mm
Tonelaje de la cizalla/kN	d	H	s	D	D₁
5000	1M33	30	50	57.8	47
10000	1M42	35	70	80.8	66

4. Material de la cuchilla

Durante el proceso de corte, la cuchilla sufre un gran desgaste, por lo que el material utilizado para fabricar la cuchilla debe tener una gran resistencia al desgaste, y su dureza debe ser más del doble de la del material que se va a cortar. Para las cuchillas de corte en caliente, también se requiere un cierto nivel de dureza en caliente, lo que significa que la cuchilla debe conservar la dureza necesaria a la temperatura de corte.

A la hora de elegir específicamente, también deben tenerse en cuenta factores como el tamaño de la cuchilla y el grado del material que se va a cortar. La dureza y las aplicaciones de los materiales para las cuchillas de cizallado en frío y en caliente se muestran en la Tabla 16 y la Tabla 17.

Tabla 16 Dureza y aplicación de los materiales de las cuchillas de cizallado en frío

Material		Tratamiento térmico Dureza HRC	Aplicación
Acero al carbono para herramientas	T7, T8	58~62	Se utiliza para cuchillas pequeñas y se produce en lotes pequeños
Acero al carbono para herramientas	T9, T10	58~62
Acero aleado para herramientas	Cr, 9SiCr	58~62	Se utiliza para cuchillas grandes, producción en serie por lotes
	CrWMn	60~62
	7Cr3, 8Cr3	50~55
	Cr12Mo, Cr12MoV	58~62

Tabla 17 Dureza y aplicación de los materiales de las cuchillas de cizallado en caliente

Material	Tratamiento térmico Dureza HRC	Aplicación
5CrMnMo	42~45	Se utiliza para la producción en serie de lotes con temperaturas de corte superiores a 200℃.
5CrNiMo	45~47
3Cr2W8V	45~48
5CrW2Si	45~50
6CrW2Si	45~50
T7, T8, T9, T10	55~60	Se utiliza para cuchillas pequeñas y producción de lotes pequeños con temperaturas de corte inferiores a 150℃.

III. Especificaciones y capacidad de producción del equipo de cizallamiento

Las especificaciones del equipo de cizallado se muestran en la Tabla 18 y la Tabla 19. La capacidad de producción de cizallamiento se muestra en las Tablas 20 y 21.

Tabla 18 Especificaciones de los equipos especiales de cizallado

Nombre del equipo	Modelo	Capacidad máxima de corte/mm
Nombre del equipo	Modelo	Diámetro de acero redondo	Longitud lateral de acero cuadrado
Máquina siderúrgica	Q34-10	Φ35	28
	Q34-16	Φ45	40
	Q34-16A	Φ38	35
	Q34-25	Φ65	55
Cizalla de barras (Cama de cizallamiento de manivela)	Q42-250	Φ90	-
	Q42-500	Φ132	125
	10000kN	Φ190	180
	12500kN	Φ210	185
	16000kN	Φ250	220
Cizalla para palanquillas	QA95-100	Φ50 (cizallamiento en frío)	50 (cizallamiento en frío)
Cizalla para palanquillas	QA95-100	-	150 (cizallamiento en caliente)

Tabla 19 Parámetros técnicos de la cizalla de barras tipo Q42

Parámetros técnicos	Modelo
Parámetros técnicos	Q42-250A	Q42-500	QA42-500	QA42-500A	Q42-1000A
Fuerza máxima de cizallamiento/kN	2500	5000	5000	5000	10000
Diámetro máximo de corte/mm	Φ100 (Cuando R _m ≥450MPa)	Φ132 (Cuando R _m ≥450MPa)	Φ105 (Cuando R _m ≥700MPa)	p115 (Cuando R _m ≥620MPa)	Φ190(R _m ≥450MPa cuando)
Número de golpes/(veces/min)	30	18	38	38	16
Carrera Altura/mm	80	100	90	90	140
Material Tope Alcance/mm	55 ~500	110 ~1000	65~500	65~500	120 ~1000
Potencia del motor/kW	17	30	40	30	75

Nota: Los equipos que figuran en la tabla son producidos por Shenyang Forging Machine Tool Factory.

Cuadro 20 Capacidad de producción de cizallas (I) (Unidad: piezas/h)

Blanco Diámetro/mm	Diferentes longitudes de tocho/mm
Blanco Diámetro/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

Nota: Los datos de la tabla deben reducirse en 20% durante el cizallamiento en caliente.

Cuadro 21 Capacidad de producción de cizallado (II) (Unidad: kt/a)

Nombre del equipo		Masa media de tocho/kg
Nombre del equipo		0.25～0.6	0.6～1.0	1.0～1.6	1.6～2.5	2.5～4.0	4.0～6
Cama de cizalla de manivela	Corte en frío 1 pieza simultáneamente	-	-	-	10	12	15
	Corte en frío 2 piezas simultáneamente	-	-	-	15	18	22
	Corte en caliente 1 pieza simultáneamente	-	-	-	8	10	12
	Corte en caliente 2 piezas simultáneamente	-	-	-	12	15	18
Máquina siderúrgica		-	4	5.2	6.5	8.5	11
Prensa de manivela		1.3	2.3	4	-	-	-
Sierra		0.06	0.08	0.1	0.14	0.21	0.27

Nombre del equipo		Masa media del blanco/kg
Nombre del equipo		De 6 a 10 años	10 a 16 años	De 16 a 25 años	25 a 40	De 40 a 60	60 a 100
Cizalla de manivela	Corte simultáneo en frío de 1 pieza	18	22	26	31	36	43
	Corte simultáneo en frío de 2 piezas	27	33	39	45	54	-
	Corte simultáneo en caliente de 1 pieza	14	18	21	24	29	34
	Corte simultáneo en caliente de 2 piezas	22	26	31	36	43	-
Máquina siderúrgica		14	18	23	27	-	-
Prensa de manivela		-	-	-	-	-	-
Sierra		0.4	0.48	0.6	0.9	-	-

Cuchilla	Tipo	Diagrama simplificado	Características
Cuchilla de una ranura	Tipo integral		Tanto la cuchilla superior como la inferior de la cizalla son de tipo abierto
			La cuchilla inferior es una cuchilla de tipo cerrado, que impide que la barra se doble, utilizada para cortar barras pequeñas, mientras que la cuchilla superior (cuchilla móvil) sigue siendo de tipo abierto.
			La cuchilla tiene filos de corte en los cuatro lados, lo que mejora la tasa de utilización de la cuchilla
	Tipo de inserto		Puede ahorrar algo de acero para herramientas, pero requiere un portacuchillas adicional
	Tipo de inserto		Mismas ventajas y desventajas que el anterior, además se puede utilizar en tres lados
	Tipo de combinación		Puede evitar la concentración de tensiones en las esquinas de la cuchilla integral, mejorando la vida útil de la cuchilla, pero también requiere un soporte de cuchilla.
Cuchilla multirranura	Misma forma y tamaño		Puede cortar dos barras a la vez, mejorando la productividad, se utiliza para equipos grandes para cortar materiales pequeños
	Misma forma y tamaño		Como arriba, puede cortar tres piezas a la vez
	Misma forma, diferentes tamaños		Puede cortar varios formatos de diferentes tamaños a la vez
	Diferentes formas y tamaños		Puede cortar varias piezas de diferentes formas y tamaños a la vez
	Tipo cerrado		Sin cambiar la cuchilla, puede cortar acero de diferentes formas y tamaños, utilizado en un máquina ferralladora. En el diagrama, 2 es la cuchilla móvil, 1 es la cuchilla estacionaria

Cuchilla	Diagrama simplificado	Características
Hoja de un solo filo		Puede reducir el brazo de palanca, pero al cortar, la cuchilla presiona más profundamente en el material malo, afectando a la calidad de la cara final, y sólo se puede utilizar en un lado
Hoja de doble filo		Puede utilizarse por ambos lados, mejor calidad de la cara final

	Tipo I Dimensiones de la hoja	Tipo II Dimensiones de la hoja
Diagrama
No.	Parámetros	Cálculo y selección
1	Cuchilla inferior Tamaño A	Tomar datos empíricos basados en el tonelaje de los equipos Cizalla de 5000kN, A = 175mm Cizalla de 10000kN, A = 190mm	Cuchilla tipo II y tipo I La única diferencia es que la hoja superior no tiene ranura, es decir, B es igual a h ₂ . En cuanto a las dimensiones, determinación como la anterior
2	Cuchilla superior tamaño B	El borde superior de la cuchilla (cuchilla móvil) debe estar por debajo del borde inferior de la cuchilla en el punto muerto inferior de la carrera, se puede determinar mediante la siguiente fórmula B = H - S - A + (5 a 10) mm
3	Longitud del canto C	La longitud del filo viene determinada principalmente por el tamaño del acero plano que se va a cortar, por comodidad Durante el lijado, el material debe ser ligeramente más ancho que la medida C = b_anchura+ (20~30) mm M = (L - C) / 2 mm
4	Alturas superior e inferior de la hoja h ₂ y h ₁	h₁＝（H＋A-B）/2 + 10mm h₂＝H-h₁＋20mm
5	Dimensiones de la hoja	La determinación de las dimensiones es la misma que para los bordes de cuchillas circulares
6	Orificios para pernos	El diseño y las dimensiones relevantes de los orificios para los pernos se muestran en el diseño del borde de la cuchilla circular

Guía completa del proceso y el equipo de corte por cizalla

Índice

I. Parámetros del proceso de corte