Качество, надежность и производительность - с доставкой
[email protected]
Artizono

Полное руководство по процессу и оборудованию для резки ножницами

Последнее обновление:
10 мая 2024 года
Поделитесь своим мнением:

Оглавление

I. Параметры процесса резки

Расчет и выбор параметров процесса резки приведен в таблице 1; соотношение T/R для некоторых материалов приведено в таблице 2; температура предварительного нагрева для стрижки с подогревом приведена в таблице 3; условия стрижки для различных марок и спецификаций материалов приведены в таблице 4; разумные зазоры для стригущих ножей приведены в таблице 5.

Таблица 1 Расчет и выбор параметров процесса резки

Серийный номерПараметрыРасчет и выбор
1Сила сдвигаПри точном выборе оборудования для стрижки проверьте величину усилия стрижки, чтобы убедиться, что оно меньше тоннажа оборудования. Усилие сдвига можно рассчитать по следующей формуле
F=KAτb

где:
- F - сила сдвига (Н)
- A - площадь среза (мм2)
- K - коэффициент, учитывающий такие факторы, как затупленность лезвия, обычно K=1.2~1.7
- τb - прочность материала на сдвиг (10 МПа), обычно в 0,7~0,8 раз больше прочности на растяжение, т.е. τ=(0,7~0,8)Rmили см. таблицу 2 для расчета
2Температура сдвигаДля материалов с повышенной прочностью (твердостью) и большими размерами поперечного сечения следует предварительно нагреть материал перед стрижкой. Температура нагрева должна составлять: 350~550℃, подробности см. в таблице 3. Обратитесь к таблице 4, чтобы выбрать условия стрижки и решить, необходим ли предварительный нагрев.
3Сдвиговый зазорДля обеспечения качественной стрижки необходимо обеспечить разумное значение зазора между верхним и нижним ножами (см. табл. 5). При высокой твердости материала или большом размере поперечного сечения срезаемого участка следует использовать большее значение, в противном случае - меньшее. Меньшее значение также следует использовать при нагреве ножниц.

Таблица 2 Соотношение τbк Рmдля некоторых материалов

Материалτb/МПаRm/МПаτ/RmA (%)Примечание
Q1952903360.86Отжиг
375Закалка при холодной обработке
Q235341.74230.82Отжиг
410Закалка при холодной обработке
Сталь 152803600.7432
Сталь 303564540.79Отжиг
Сталь 354205400.78Отжиг
Сталь марок 40, 45, 50460Отжиг
Сталь 7561010000.6110.8
30CrMnSiA75012000.6213.5Отпуск
Чистая медь1602000.8
H682003000.66
HPb59-12604200.62
Цинк1501870.91
2A121302300.5615Отжиг
2A11220~240380~42015~20После горячей экструзии
6A02701300.5422Отжиг

Таблица 3 Температура предварительного нагрева для нагревательного сдвига

Твердость материала HBW269241229207
Температура предварительного нагрева/℃550400380350

Примечание: Температура предварительного нагрева - это температура, до которой предварительно нагревается сам материал.

Таблица 4 Состояние при сдвиге материалов различных марок и спецификаций

Класс материалаДиаметр заготовки или длина стороны/ммТвердость HBWСостояние сдвига
35 Сталь≤75Холодный сдвиг
80~85≥187Горячие ножницы
<187Холодный сдвиг
>85Горячие ножницы
45 Сталь≤60Холодный сдвиг
65-75≥207Горячие ножницы
<207Холодный сдвиг
>75Горячие ножницы
40Cr≤50Холодный сдвиг
55-60≥241Горячие ножницы
<241Холодный сдвиг
>60Горячие ножницы
45Cr
18CrMnTi
12Cr2NiA
≤35Холодный сдвиг
40~48≥255Горячие ножницы
≥255Холодный сдвиг
>48Горячие ножницы

Таблица 5 Разумный зазор для ножей ножниц (единицы измерения: мм)

Диаметр пруткаНиже 2020~3030~4040~6060~90
Зазор между лезвиями0.2~10.5~1.50.8~21.5~2.52.0~3.0
Диаметр прутка90~100100~120120~150150~180180~200
Зазор между лезвиями2.5~3.53~43.5~54.5~87~12

II. Режущее полотно ножниц

1. Тип лезвия

Лезвия ножниц состоят из двух частей, одна из которых закреплена на нижнем гнезде матрицы, а другая - на верхнем шаблоне, приводимом в движение ползуном для перемещения вверх и вниз для достижения среза. Типы ножей, встречающихся в производстве, разнообразны. Характеристики одно- и многощелевых ножей приведены в таблице 6, а характеристики одно- и двухкромочных ножей - в таблице 7.

Таблица 6 Характеристики однощелевых и многощелевых лопастей

ЛезвиеТипУпрощенная диаграммаХарактеристики
Однощелевой ножИнтегральный типВерхние и нижние лезвия ножниц открытого типа.
Нижний нож - это нож закрытого типа, который предотвращает изгиб прутка, используется для резки небольших прутков, в то время как верхний нож (подвижный нож) по-прежнему сделан открытым.
Лезвие имеет режущие кромки со всех четырех сторон, что повышает коэффициент использования лезвия
Тип вставкиПозволяет сэкономить немного инструментальной стали, но требует дополнительного держателя лезвия.
Те же преимущества и недостатки, что и выше, дополнительно можно использовать с трех сторон
Комбинированный типМожно избежать концентрации напряжений на углах интегрального лезвия, что увеличивает срок службы лезвия, но для этого также требуется держатель лезвия
Многогранное лезвиеОдинаковая форма и размерМожет резать два бруса одновременно, повышая производительность, используется на большом оборудовании для резки мелких материалов
Как и выше, может разрезать три части одновременно
Одинаковая форма, разные размерыВозможность одновременной резки нескольких заготовок разного размера
Различные формы и размерыМожно одновременно вырезать несколько заготовок разных форм и размеров
Закрытый типНе меняя лезвия, он может резать сталь различных форм и размеров. Используется на станках для обработки железа. На рисунке 2 - подвижное лезвие, 1 - неподвижное.

Таблица 7 Характеристики односторонних и обоюдоострых лезвий

ЛезвиеУпрощенная диаграммаХарактеристики
Одностороннее лезвиеМожно уменьшить плечо рычага, но при резке лезвие глубже вдавливается в плохой материал, влияя на качество торца, и может использоваться только с одной стороны
Обоюдоострое лезвиеМожно использовать с обеих сторон, улучшая качество торцевой поверхности

2. Дизайн лезвия

При проектировании ножей в основном учитываются следующие два условия: технологические характеристики оборудования, а также форма и размер разрезаемого материала.

(1) Круглое лезвие

Конструкция кругового лезвия показана в таблице 8.

Таблица 8 Конструкция круглого лезвия

Основные размеры
  • Радиус R-края
  • 1 - Уменьшение высоты ножа
  • 2 - Высота верхнего ножа
  • A - расстояние от нижней кромки нижнего лезвия до нижней части лезвия
  • B - расстояние от верхней кромки лезвия до верхнего конца лезвия
Нет.ПараметрыРасчет и выбор
1Радиус кромки RРадиус кромки в основном зависит от диаметра разрезаемого стержня; слишком большой радиус R может чрезмерно сплющить поперечное сечение стержня, а иногда даже вызвать трещины

Если R меньше половины диаметра разрезаемого стержня, на боковой поверхности стержня появятся вмятины, что повлияет на срок службы ножа.

Радиус кромки ножа можно также определить по таблице 9, который находится по диаметру разрезаемого стержня
2Размер нижнего лезвия AПолучение эмпирических данных из технологических спецификаций оборудования

Ножницы 5000 кН, A=120~130 мм

Ножницы 10000 кН, A=130~140 мм
3Размер верхнего лезвия BЧем меньше значение B, тем лучше, при условии обеспечения прочности лезвия и многократного повторного измельчения, оно может быть определено по следующей формуле

B=H-[S+A+(0.3~0.32)Dмин]

Где H - высота раскрытия ножей среза (мм)

S - ход срезаемого слоя (мм)
4Высота верхней и нижней лопастей h 1 и h 2Высота кромки верхнего и нижнего лезвий должна быть одинаковой. Ее можно определить по следующей формуле

1 =(H+A-B)/2 + (7~10)mm

2 =H-h 1 +(15~20)mm
5Внешние размеры лезвияТолщина лезвия C: В основном с учетом прочности и жесткости лезвия, может быть выбрана

C = (0,25 - 0,5)D

где D - диаметр разрезаемого стержня (мм)

Толщина лезвия C, ширина лезвия L также могут быть выбраны в зависимости от тоннажа оборудования, см. таблицу 2-18

Угол наклона α в отверстии лопасти можно принять равным 10°
6Отверстия для болтовОтверстия под болты для крепления лезвия, обычно 4 отверстия, т.е. 2 отверстия для подвижного лезвия, 2 отверстия для неподвижного лезвия; в некоторых случаях 6 отверстий. Диаметры отверстий d и D, межосевые расстояния l, l1, h3, и радиус паза под штифт r, все зависит от тоннажа оборудования, см. таблицу 10

Таблица 9 Радиус кромки лезвия (единицы измерения: мм)

Диаметр стержня D28~3234~3638~4245~5054~5660~65
Радиус кромки R171922.526.529.534.5
Диаметр прутка D70~7580~8590~95100110130
Радиус кромки R39.544.550535868

Таблица 10 Размеры круглых вставок (единицы измерения: мм)

Тоннаж оборудования/кНdDll1h3rcL
500036552302255560419
1000048722602760680479

(2) Лезвия с квадратными краями

Квадратная сталь обычно режется по диагонали, а лезвия делятся на цельные и комбинированные. Конструкция цельных ножей с квадратной кромкой приведена в таблице 11.

Таблица 11 Конструкция интегральных лезвий с квадратной кромкой

Основные размеры
Нет.ПараметрыРасчет и выбор
1Размер нижнего лезвия AПолучение эмпирических данных в соответствии с оборудованием

Для ножниц 5000 кН и 10000 кН можно взять 110~120 мм
2Размер верхнего лезвия BB = H - [s + A + 0,7a мин ]

Где H- высота отверстия ножа ножниц (мм), полученная из технических характеристик оборудования

s-ход ножниц (мм), см. технологические характеристики оборудования

мин -минимальная длина стороны квадратного материала, разрезаемого тем же ножом (мм), максимально допустимая длина стороны квадратного материала, подлежащего разрезанию

Должен быть в пределах следующего диапазона

max ≤ 1.25a мин
3Высота нижнего ножа h 1h1= (H + A - B) / 2 + (7 ~ 10) мм
4Высота верхнего ножа h 2h2= H - h1+ (15 ~ 20) мм
5Радиус галтели паза матрицы rДля предотвращения концентрации напряжений и повреждения лезвия во время стрижки необходимо использовать галтель под прямым углом, см. таблицу 12
6Размеры профиля лезвияОпределение размеров профиля лезвия такое же, как и для лезвий с круглой кромкой
7Отверстия для болтовКонструкция и соответствующие размеры отверстий под болты соответствуют конструкции ножей с круглой кромкой

Таблица 12 Радиус галтели паза штампа r (единицы измерения: мм)

Длина стороны квадратного материала a<5050~7075~9090~105110~125130~150
Радиус филе r7912151521

(3) Лезвие с плоской кромкой

Лезвия для резки плоской стали могут быть изготовлены с плоской кромкой, как показано на прилагаемом рисунке в таблице 13. Тип I, верхнее и нижнее лезвия имеют канавки, используется для резки толстых материалов; тип II, верхнее лезвие не имеет канавок, т.е. B равно h 2 часто используются для резки тонких материалов. Оба типа режут по широкой кромке плоского материала.

Таблица 13 Конструкция лезвия с плоской кромкой

Тип I Размеры лезвияТип II Размеры лезвия
Диаграмма
Нет.ПараметрыРасчет и выбор
1Размер нижнего лезвия AИспользуйте эмпирические данные, основанные на тоннаже оборудования

Ножницы 5000 кН, A = 175 мм

Ножницы 10000 кН, A = 190 мм
Лезвие типа II и типа I

Единственное отличие - верхнее лезвие не имеет паза, то есть B равно h2.

Что касается размеров, определение, как указано выше
2Размер верхнего лезвия BВерхняя кромка лопасти (подвижной лопасти) должна быть ниже нижней кромки лопасти в нижней мертвой точке хода, что можно определить по следующей формуле

B = H - S - A + (5 - 10) мм
3Длина кромки CДлина кромки в основном определяется размером разрезаемого плоского металла, для удобства

Во время шлифовки материал должен быть немного шире, чем при измерении

C = bширина+ (20~30) мм

M = (L - C) / 2 мм
4Высота верхнего и нижнего лезвия h2и h1 h1=(H+A-B)/2 + 10 мм
h2=H-h1+20 мм
5Размеры лезвияОпределение размеров такое же, как и для кромок круглых лезвий
6Отверстия для болтовКонструкция и соответствующие размеры отверстий под болты показаны на схеме круглой кромки лезвия

3. Крепления для лезвий

Крепеж лопастей в основном включает болты, фиксирующие штифты и гайки, рассчитанные на тоннаж оборудования, см. таблицу 14 и таблицу 15.

Таблица 14 Размеры болтов и фиксирующих штифтов

Тоннаж машинки для стрижки овецБолтРазмер болта и фиксирующего штифта/мм
dLlhDKARd1
5000 кНВерхний болтM3320070205225174.59
Нижний болтM3326070205225174.59
10000 кНВерхний болтM4227090287034265.511
Нижний болтM4236090287034265.511

Таблица 15 Размеры гаек

Тоннаж/кНРазмер гайки/мм
dHsDD1
50001M33305057.847
100001M42357080.866

4. Материал лезвия

В процессе резки лезвие сильно изнашивается, поэтому материал, из которого изготовлено лезвие, должен обладать высокой износостойкостью, а его твердость должна более чем в два раза превышать твердость разрезаемого материала. Для ножей для горячей резки также требуется определенный уровень горячей твердости, то есть нож должен сохранять необходимую твердость при температуре резки.

При выборе следует также учитывать такие факторы, как размер лезвия и сорт разрезаемого материала. Твердость и применение материалов для ножей для холодной и горячей резки приведены в табл. 16 и табл. 17.

Таблица 16 Твердость и применение материалов для ножей для холодной резки

МатериалТермообработка Твердость HRCПриложение
Углеродистая инструментальная стальТ7, Т858~62Используется для изготовления небольших лезвий и производится малыми партиями
Т9, Т1058~62
Легированная инструментальная стальCr, 9SiCr58~62Используется для больших лезвий, массового производства партиями
CrWMn60~62
7Cr3, 8Cr350~55
Cr12Mo, Cr12MoV58~62

Таблица 17 Твердость и применение материалов для ножей для горячих ножниц

МатериалТермообработка Твердость HRCПриложение
5CrMnMo42~45Используется для серийного массового производства с температурой резки выше 200℃.
5CrNiMo45~47
3Cr2W8V45~48
5CrW2Si45~50
6CrW2Si45~50
Т7, Т8, Т9, Т1055~60Используется для небольших лезвий и мелкосерийного производства с температурой резки ниже 150℃.

III. Технические характеристики и производственная мощность оборудования для стрижки овец

Технические характеристики оборудования для стрижки представлены в таблице 18 и таблице 19. Производственная мощность ножниц приведена в таблице 20 и таблице 21.

Таблица 18 Технические характеристики специального оборудования для стрижки

Название оборудованияМодельМаксимальная прочность на срез/мм
Диаметр круглой сталиДлина стороны квадратной стали
Станок для обработки железаQ34-10Φ3528
Q34-16Φ4540
Q34-16AΦ3835
Q34-25Φ6555
Ножницы для резки прутка

(Кривошипная станина)
Q42-250Φ90-
Q42-500Φ132125
10000 кНΦ190180
12500 кНΦ210185
16000 кНΦ250 220
Машина для резки заготовокQA95-100Φ50 (холодный сдвиг)50 (холодный сдвиг)
-150 (горячий сдвиг)

Таблица 19 Технические параметры машинки для стрижки прутка типа Q42

Технические параметрыМодель
Q42-250AQ42-500QA42-500QA42-500AQ42-1000A
Максимальное усилие на срез/кН250050005000500010000
Максимальный диаметр среза/ммΦ100 (когда R m ≥450 МПа)Φ132 (когда R m ≥450 МПа)Φ105 (когда R m ≥700 МПа)p115 (Когда R m ≥620 МПа)Φ190(R m ≥450 МПа, когда)
Количество ударов/(раз/мин)3018383816
Высота хода/мм801009090140
Материал Ограничитель Диапазон/мм55 ~500110 ~100065~50065~500120 ~1000
Мощность двигателя/кВт1730403075

Примечание: Оборудование, указанное в таблице, произведено Шеньянским заводом кузнечных станков.

Таблица 20 Производственные мощности по выпуску ножниц (I) (ед.: шт/ч)

Диаметр заготовки/ммРазличная длина заготовок/мм
100200300400600800100012001400160018002000
Φ202100160014001250800720650590380340300270
Φ301900140013501150760680600540360320290260
Φ401500120011001000660600540490320290260230
Φ5013001000900800520470420380250220200180
Φ601050800720650430390350320210200170150
Φ70 900700630550360330300270180160140130
Φ80800600540480320290260240160140130120
Φ90650500450400260230210190130120110100
Φ10045035031028018016014013090807065
Φ11030037025016014013012080706560
p12025023021014013012011070605550
Φ130200180160110100908055504540
Φ1401501301208070605535302725
Φ15011090805045403525232120

Примечание: Данные в таблице должны быть уменьшены на 20% при горячей стрижке.

Таблица 21 Производственные мощности по производству ножниц (II) (ед.: кт/год)

Название оборудованияСредняя масса заготовки/кг
0.25~0.60.6~1.01.0~1.61.6~2.52.5~4.04.0~6
Станина для кривошипных ножницХолодная нарезка 1 шт. одновременно---101215
Нарежьте 2 куска одновременно---151822
Горячая нарезка по 1 штуке одновременно---81012
Горячая нарезка на 2 части одновременно---121518
Станок для обработки железа-45.26.58.511
Кривошипный пресс1.32.34---
Пильный станок0.060.080.10.140.210.27
Название оборудованияСредняя масса заготовки/кг
6 - 1010 - 1616 - 2525 - 4040-6060-100
Кривошипные ножницыОдновременная холодная резка 1 штуки182226313643
Одновременная холодная резка 2 кусков2733394554-
Одновременная горячая резка 1 изделия141821242934
Одновременная горячая резка 2 деталей2226313643-
Станок для обработки железа14182327--
Кривошипный пресс------
Пильный станок0.40.480.60.9--
Запрос БЕСПЛАТНОГО предложения
Контактная форма

Последние сообщения
Будьте в курсе новых и интересных материалов на различные темы, включая полезные советы.
Поговорите с экспертом
Свяжитесь с нами
Наши инженеры по продажам готовы ответить на любые ваши вопросы и предоставить быстрое предложение с учетом ваших потребностей.

Запросить индивидуальное предложение

Контактная форма

Запрос индивидуального предложения
Получите индивидуальное предложение с учетом ваших уникальных потребностей в обработке.
© 2024 Artizono. Все права защищены.
Получить бесплатную цитату
Вы получите наш квалифицированный ответ в течение 24 часов.
Контактная форма