机械切割钢板的工艺方法与设备介绍

钢板的机械剪切一般用剪板机迸行。常见的剪板机有龙门剪床。剪断钢板的原理与日常生活中用剪刀剪东西基本相同。如图6-12所示，依靠上剪刀对固定的下剪刀做上下运动来达到。从剪刀的运行方式也可分为闸式与摆式两种，如图6-13所示。与闸式剪切相比，采用摆式结构，上下刀圆弧运动，可得到光滑的垂直断面。

在剪床上剪切钢板应该注意如下几个问题：

图6-12 剪床剪切过程示意图

1—上剪刀 2—下剪刀 3—压头 4—钢板

图6-13 剪切方式示意图

a）闸式剪切方式 b）摆式剪切方式

1.冷作硬化

由于在剪切过程中切口附近金属内发生挤压、弯曲和剪断而产生很大的变形，因此产生冷作硬化区域，硬化区域的宽度一般在1.5～2.5mm（板厚小于25mm时）范围内，这个区域的宽度与下列因素有关：

1）钢材的力学性能：钢材的塑性越好，区域越宽，反之，则硬化区宽度越小。

2）钢板的厚度：随着钢板的厚度增加，硬化区的宽度也增大。

3）剪刀的锐利状况：剪刀锋较钝时，硬化区较宽。

4）剪刀之间的间隙（a）：a应尽可能小，实际上两刀刃之间总有着少许间隙，一般a＜0.5～0.6mm。

5）压紧装置3之位置及力量：当压紧装置距离上刀尖越近及压紧力越大时，则硬化区宽度越小。(www.xing528.com)

6）上剪刀斜角（φ）：φ越大，剪切同样厚度的钢板时，所需的剪切力越小，硬化区宽度越小。

在切口边缘产生的这个硬化区，一般使钢材屈服强度增高，塑性降低，材料变脆。因此在制造重要的焊接结构时，非焊口的边缘应铣刨去此区域，一般规定刨削量为3～6mm。对于焊口处的硬化区，由于焊接热作用，相当于正火处理。可以完全消除硬化的影响，力学性能几乎可以完全恢复，所以不需要去除。

2.切口平整问题

影响切口平整的因素和影响切口边缘硬化区宽度的因素相似。凡是增大硬化区宽度的因素都是增加切口不平整的因素。反之就能有利于切口的平整。

3.变形问题

钢板在切断过程中有挤压变形，并巨剪刀有一个倾斜角使钢板产生扭曲现象。

此外为了减少刀片对钢板的摩擦。刀片前面应做成γ=1°～3°的斜角。

利用龙门式剪床剪切钢板，生产率高，切口平整，有的还省去划线、号料工序。但是龙门剪床只能切直边，剪切厚度（一般均小于25mm）和宽度受到限制，切口有冷作硬化现象。

上下具有一对圆盘形刀刃的剪床叫圆盘式剪床（工作原理与龙门剪床相同），如图6-14所示。它可以剪很长的条料，也可剪切圆形或曲线。

图6-14 圆盘剪床工作示意图

专用于剪断型钢的有型钢剪断机，如国产Q41-100型钢剪断机可剪圆钢、方钢、工宇钢和槽钢。既能剪钢板、型钢，又能冲孔的机械叫联合冲剪机。

机械切割除用剪床外，还可用锯割。按其切削刃可分为有锯齿和无锯齿两类。有锯齿是利用锯条或锯片切断金属。无齿锯是利用高速旋转的圆盘与钢材摩擦生热来切除金属，达到切割的目的。锯割比剪切钢材变形小，硬化区小，可以认为锯口没有硬化区，但锯割生产率低，目前只应用于型钢和铜、铝等高塑性材料及铸铁、不锈钢等难熔材料的切割上。

剪切板厚小于10mm的剪板机多为机械传动，剪切板厚大于10mm的多为液压传动。随着技术的迸步，剪板机也在不断改迸，并开发出很多新的产品。如QVN系列液压剪板机，BSQ11K、BS-QC12K等自动送、托料数控液压剪板机。其剪切精度高、效率高、操作方便，还具有分段剪切、机动后挡料、计数器显示、轻压对线、灯光对线、后挡料抬起、自动剪切、后托料等功能。