免费在线 剪板机基本性能参数 2.1剪板机规格与技术特征 板材长度 6000--12000mm 板材宽度 1000—2500mm 板材厚度 6-----30mm 板材强度极限 640N/m㎡ 板材延伸率 17℅ 上刀刃倾角 2°13′ 上下刀刃间的间隙 1mm 刀刃磨钝系数 1.2 曲轴半径 105mm 剪刀开口度 210mm 剪刀长度 2500mm 每分钟剪切次数 3-7次/min 2.2剪板机基本性能参数 决定剪板机性能的主要有：剪板机的剪切力，压料力，剪切角和上刀片的行程量。 2.2.1剪切力确定 斜刃剪板机的总剪切力比平刃剪板机的小，它包含三个组成部分：基本剪切力；被剪下部分板料的弯曲抗力以及板料在剪切区变形的弯曲抗力。总剪切力与剪切角的关系接近反比例，即随着剪切角的增加而减小。 N 式中 k——刀片的磨钝系数，k=1.2 ——被剪金属的抗拉强度 =640 N/m㎡ ——被剪金属的伸长率 =17℅ h——被剪板厚（毫米）h=30mm ——剪切角（度）=2°13′ △——刀片间隙（毫米）△= 1mm y——刀片间隙的相对值，y=△/h C——压料脚轴线到下刀刃的距离（毫米），从表2-2中查得 C=90 X——压料脚距离的相对值，X=C/h=3 Z——弯曲系数，取0.95 表2-2 压料脚轴线到下刀刃的距离 h（毫米） 2.5～6.3 10～12.5 16～32 C（毫米） 65 70 90 因此=3.54×10⒍N 2.2.2压料力的确定 在剪切过程中，上刀片对板料作用着一个向前的水平推力T。为防止板料的位移，压料力必须使板料顶面和底面上产生的水平方向摩擦力大于T。 剪切开始，上刀片的切入深度达到被剪板厚的瞬间，板料顶面和底面产生的摩擦力均为 N; 当剪切接着来进行超过上述瞬间，则板料顶面摩擦力为 N； 而板料底面的摩擦力仍然不变 ; T=0.3 N； 因此 ， 当 时， N 应该说，压料力随总剪切力增大而增大。但是压料力和被剪板宽也有一定关系，当剪切板宽较大时离开剪切区域较远的压料脚的作用不大。为此，总压料力为 N 式中b——被剪板宽（毫米） 带入函数值，得到值为⒍N 2.2.3剪切角的确定 从剪切力的公式能清楚的看到，剪切角增大则剪切力下降，从而减轻机器的重量。但剪切角增大带来的最不利的后果是窄条料的严重扭曲，其次是增大刀架的行程量（也就是增加机器的高度和减少每分钟行程次数）。 通过对比国内外剪板机的主要参数，决定把剪切角定为3°。 2.2.4上刀片的行程量 上刀片的行程量主要与剪切角和被剪板宽及板厚有关。剪切板料所必需的最小行程量由下式决定： mm 式中h’——最小开口距，即上刀片在上死点位置时工作台面到上刀刃之间的距离（毫米） b——被剪板宽（毫米）2500 ——刀片超越量（毫米），查阅表2-3 表2-3 刀片超越量 h （毫米） ≤6.3 10～16 20～32 40～60 （毫米） 当h’不可调时 3～8 10 15 20 当h’可调时 10～（-6） 10～（-16） 15～（-32） 20～（-60） h’通过查阅资料得到值为20～25mm，取值为20mm，因此得到值为165mm 3 剪板机机械设计 3.1整体设计 3.1.1方案选择 1.物理运动剪板机 (1)下传动剪板机 被剪板厚≤6.3mm的剪板机多采用机械下传动结构，它具有机器高度小，垂心低和重量轻的特点。 (2)单边齿轮传动的剪板机 物理运动的剪板机大部分采用这种结构，即最后一级齿轮装在曲轴的一端。结构最简单，但是曲轴很长，制造和装配都很难。被剪板厚≥25mm时可考虑用双边齿轮传动的形式。 (3)双边齿轮传动剪板机 对于大规格的剪板机，长曲轴的锻造和机械加工都十分艰难。如果采用双边齿轮传动，其传动部件的重量要比单边齿轮传动的减轻20～30% (4)蜗杆传动剪板机 蜗杆传动由于传动比较大，因此传动链缩短，结构紧密相连，机器高度降低。此外蜗杆传动具有传动平稳、噪音小的优点。国产剪板机曾经采用过这种结构，但是蜗杆传动效率较低，制造和装配困难。特别用在大规格的剪板机上，损耗功率就显而易见地增大。而且维护和修理业困难，因此没有正真获得广泛的采用。一般适用于被剪板厚≤13mm的剪板机。 #所以采用单边齿轮传动的剪板机。 剪板机工作原理：上刀片固定在刀架上，下刀片固定在下床面上，床面上安装有托球，以便于板料的送进移动，后挡料板用于板料定位，位置由调位销进行调节。 刀具 剪板机的下刀片都具有四个刃。刀架沿前倾直线运动的剪板机上刀片能具有两个刃或者四个刃。刀架沿弧线运动的剪板机上刀片只宜有两个刃，而且必须将上刀片用螺钉或者垫片调整为一个空间曲面，因此上刀片的长度尽可能增大以减少接缝数。如果接缝处调整不当将导致刀具磨损的加剧和被剪板边偏差的增大。 刀片顶面应稍低于工作台面，偏差为-0.20毫米。 国产剪板机刀片材料常用6CrW2Si，（热处理后硬度为RC58-60)。T7A,9CrSi，Cr12P1，Cr12Mo和Cr6VP也可作刀片的材料。国外实验用硬质合金BK15或BK20镶在剪刀片上来提高两次刃磨的间隔时间。 刀片的尺寸参阅下表3-2 表3-2 刀片尺寸 被剪板厚h（毫米） 刀片尺寸T*H（毫米） 螺孔直径d（毫米） 1～2.5 20*60 13 4～16 25*80 17 20～25 32*120 22 32～40 45*150 33 由于物理运动剪板机在一个工作循环内，工作负荷是由小骤增，突然到达最大后又渐渐减少的冲击过程，其中有超过一半是空行程!所以，根据这一特点，机械剪板机在其传动轴上一般都设有飞轮!这是由于飞轮在空程内加速后贮存能量，以备在剪切工况时，通过降低转速释放部分能量来帮助主电机克服尖峰负荷完成剪切! 飞轮输出的能量： 式中：J--飞轮的转动惯量， W1--飞轮的初始角速度，弧度/s W2--飞轮降速后角速度，弧度%)/s 在飞轮转动惯量不变的前提下，飞轮的转速是影响能量输出的唯一因素!所以，从设计的角度来说，为保证输出的能量不变，往往通过提高飞轮的转速，并减小在剪切过程中转速的降低，尽量去减小飞轮的转动惯量（即减小飞轮的尺寸）来实现!但飞轮降速时，电机的转速也会随之下降，这样，电机的工作电流将成比例地增加，从而使电机的工况恶化，甚至会出现死机或烧坏电机的现象!那么，怎么样确定飞轮的转动惯量和转速，从而合理地选择主电机功率和转速以及两者的降速比，成了专业设计人没办法定量确定的一个难题! 飞轮转动惯量的确定 由于有了飞轮装置这部分储存和释放能量的作用!所以作用在电机轴上的实际扭矩，一部分由电机负担，而另一部分由飞轮负担!因此，在设计机械剪板机的过程中，根据所定型号的剪切功和转速等参数，应首先确定好飞轮的转动惯量，再来选取主电机 功率的大小及转速，达到降低能耗的目的!飞轮的降速率： 式中： 飞轮的降速率，% 飞轮的初始转速，r/min 飞轮降速后转速，r/min 无论剪板机上的飞轮是在电机轴上，还是通过皮带驱动飞轮（即大皮带轮），它的降速率应基本等于主电机的降速率!如前所述，为了尽最大可能避免主电机工作电流的急骤增加，甚至烧坏电机的情况出现，其降速率必须控制在一定的范围内!根据行业规定和生产实践经验，主电机降速率应控制在15%以内，一般取 14%!那么，根据式（!），在能量一定的情况下，首 先要确定飞轮的初始转速（角速度），才能确定飞轮转动惯量的大小，飞轮转速的平方与飞轮转动惯量成反比，飞轮的转速越高，转动惯量就小!在实践中，经过皮带传动后的飞轮往往比电机的转速低，其转速在 280~460r/min之间；而直接安装在电机轴上的飞轮与电机同速!选取 4 级电机时，转速在1420~1485r/min 之间；选取 6 级电机时，转速在 960~985r/min之间，由式（!）可推导出飞轮的转动惯量： 3 主电机功率的确定 应用飞轮装置后，就可选用容量较小的电动机，主电机的功率就可以按剪切时的平均功率来计算.其具体数值取决于剪板机在一次行程中所消耗的能量和时间： 式中： 剪板机一次行程完成满负荷所需的能量，kg.m 行程数利用率 空行程次数，次/min 上式中，空行程次数与相乘等于该机床在满负荷条件下的剪切次数，也是机床给定的另一个主参数根据行业规定及实践经验，行程利用率基本符合表1的规定! 由此可见，只要能确定剪板机在一次行程完成满负荷所需的能量，就能确定剪板机的功率了!一次行程完成满负荷剪切所作的功 式中： 曲柄-连杆机构等摩擦力臂，m 压料力，kgf 压料行程，m

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