6.2.1钢板切断工具：实现高效的建筑设备BIM与施工调试

风管及其部件、配件在安装前需要根据设计要求加工制作。风管及其部件、配件的加工可以在施工现场通过手工操作和使用一些小型轻便机械进行，也可以在专门的加工厂或预制厂集中制作成半成品或成品后运到施工点。前者适用于规模较小的工程，后者适用于规模较大、安装要求高的工程。

空调工程中金属材料应用广泛。这里主要介绍金属板材的加工切断工具。

金属板材按加工设备的类型和工作原理分为剪切、铣切、冲切及切割下料等。制作风管时通常使用手剪、电剪、手动滚轮剪等剪切工具，以及剪板机和冲剪机等机械进行剪切下料，制作配件及部件时通常使用切割设备进行切割下料。

1.手剪

手剪刃口为硬质合金，用于切割薄钢板，钢板厚度不应大于1.5mm。

手剪分直线剪和弯剪两种。直线剪适用于剪直线、圆及弧线的外侧边。弯剪适用于剪曲线及弧线内侧边。

2.电剪

电剪的剪刀应用高速工具钢或硬质合金制作，用于薄钢板的直线切割与曲线切割。图6-10所示为电剪的外形。电剪主要由单相串励电动机、减速机构、机壳、刀杆、刀架和上下刀头等组成。

图6-10 电剪的外形

电剪的主要技术数据见表6-4。

表6-4 电剪的主要技术数据

使用电剪时应注意以下几个方面：

1）使用前，先空转检查电剪的传动部分，必须在灵活无障碍的情况下方可剪切。

2）使用前要调整好上下刀具刀刃的横向间隙，刀刃的间隙应根据剪切钢板的厚度确定，一般为板厚的7%左右。

3）刀杆处于最高位置时，上下刀刃应搭接。

4）作业时，不能用力过猛，刀轴往复次数急剧下降时，应立即减少推刀，以防过载。电剪突然制动时，应立即切断电源。

5）要保持减速器、轴承等部位润滑脂的清洁，定期添加或更换润滑脂。

3.手动滚轮剪

手动滚轮剪（见图6-11）可以用于切割直线及曲线薄钢板。在铸钢机架下部固定有下滚刀，机架上部固定有上滚刀、棘轮和手柄。上下两个互成角度的滚轮相切转动，可将板材剪开。

4.剪板机

剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯，适用于批量加工或质量要求高的工程。常用剪板机有龙门剪板机、直线剪板机、滚剪机、振动剪板机等。

剪板机的工作原理如图6-12所示。上刀片1固定在刀架2上，下刀片3固定在下床面4上；床面上安装有托球5，以便于板料6的送进移动；后挡料板7用于板料定位，位置由调位销8进行调节；液压压料筒9用于压紧板料，以防止板料在剪切时翻转；棚板10是安全装置，以防止发生工伤事故。

图6-11 手动滚轮剪

6-12 剪板机的工作原理

1—上刀片 2—刀架 3—下刀片 4—下床面 5—托球 6—板料 7—后挡料板 8—调位销 9—压料筒 10—棚板

（1）龙门剪板机 龙门剪板机是应用较多的剪板机。因为龙门剪板机机架没有喉口，所以只能剪切长度（或宽度）比刀片长度短的板材。龙门剪板机刀片的倾斜角小，刚度大，压板力大，每分钟行程次数多，能进行精密剪切。

图6-13所示的龙门剪板机主要由床身、电动机、带轮、离合器、制动器、压料器、挡料器及刀片等组成。

电动机通过带传动和齿轮传动驱动偏心轮，使床身上的上刀片上下运动完成板料剪切。

图6-13 龙门剪板机

（2）直线剪板机 图6-14所示的直线剪板机，由机架2、刀架梁及持紧器3、附电磁控制器的传动装置1、离合器6、制动器4、后挡板8、电动机5、护板9、踏板10及开关7等组成。

图6-14 直线剪板机

1—附电磁控制器的传动装置 2—机架 3—刀架梁及持紧器 4—制动器 5—电动机 6—离合器 7—开关 8—后挡板 9—护板 10—踏板

图6-15 滚剪机

1—圆盘剪刀 2—电动机 3—齿轮 4—手轮

直线剪板机切割金属板材时，上刀片沿两端导轨槽上下运动，板料由刀架梁固定，后挡板限制剪切量。剪板机可间断运行，也可连续运行。护板为保护装置，以防止事故发生。

（3）滚剪机 图6-15所示为滚剪机。它是用两个圆盘状的旋转刀，按划线进行一般曲线剪切的剪切机，用于异形坯料和一般曲线剪切。其如果安装回转附件，则可进行圆形坯料的剪切，剪切厚度一般为1～6mm。

滚剪机机座上装有C形滚剪机架，工件支承机架根据需要配置。滚剪机架上有上下剪刀座，分别由电动机通过减速装置驱动，做同速反向转动，上剪刀座安装在导轨上，用手轮控制上下移动，工件支承机架的下支承台可自由转动。液压缸带动与液压缸活塞杆相连的上压头上下移动，起压紧板料的作用。滚剪时，上压头与板料一起绕活塞杆中心自由转动。活动挡块沿导杆调整，剪切圆料时，挡块靠在剪切面的边缘上，起平衡自动送料力的作用。滚剪机架和工件支承机架的相对位置可根据滚剪板料的大小进行调整。

（4）振动剪板机 振动剪板机除用于板材曲线的剪切外，还可以完成板材的冲孔、冲形、冲槽、切口、翻边、成形等，用途广泛。通风与空调工程使用的振动剪板机一般只用于剪切曲线板料及切除零件边角。

图6-16所示为振动剪板机。在C形焊制机架的上悬臂6上紧固有支架5，支架5上通过铰链安装着台板4，台板4上装有电动机3，电动机3带动滑块做往复运动，滑块上固定有上刀片7。在机架的上悬臂下部紧固有导轨2，定心器1沿导轨2移动，使钢板预制件以其为轴心做旋转运动。定心器1可以沿导轨2固定在所要求的位置上。下刀片9装在机架工作台8下方的下部件上。工作台8的位置可以通过调整螺钉予以保持。

振动剪板机主要用于板材曲线的剪切，也可用于板材直线的剪切，但效率低，质量差。

(www.xing528.com)

图6-16 振动剪板机

1—定心器 2—导轨 3—电动机 4—台板 5—支架 6—上悬臂 7—上刀片 8—工作台 9—下刀片 10—调整螺钉

图6-17 联合冲剪机

5.冲剪机

在风管的加工制作过程中，常用机械传动的联合冲剪机剪切板材和型材，或进行板材的冲孔和开三角凹槽等，也可用于制作风管部件及各种支吊架。

图6-17所示为联合冲剪机。联合冲剪机工作时，电动机通过V带和齿轮传动使偏心轴转动，再通过连杆使刀架绕机身上的支点摆动来完成冲孔和剪切动作。大带轮轴以滚动轴承支承于机身，其他各轴及连杆大小端轴承均为滑动轴承。冲头和刀架均设有平衡弹簧以消除重力对剪切的影响，冲头和刀架的运动由离合器控制。

使用联合冲剪机时应注意以下几个方面：

1）使用前检查刃口（或冲模）有无裂纹、崩牙、卷刃现象，拧紧固定刃具的螺栓，调整刃口角度。

2）空运转正常后，冲刃或剪刃空冲或空剪一两次；检查压紧装置、定位装置，确认无问题后方可进行剪冲作业。

3）调整刀板间隙。厚度为2～12mm的板料，刀板间隙为0.15～0.50mm。

4）在剪切圆钢或方钢时，一般进料孔的尺寸比材料尺寸大2～10mm。

5）合理使用模具，剪冲材料应与模具相适应，方、圆钢剪切模具不允许互用。

6）剪冲时，压料器必须压住被剪冲材料。不许剪冲短料，剪切长料时，必须在架平长料两端后方可剪冲。

7）剪切薄板时，按线条和定位距离调整压料器，不允许连剪。

8）冲孔时，调整上、下模具，使其对中、摆平摆正，四周间隙保持均匀。

9）成批量剪切时，应根据料长加设定位挡板，进行连续剪切。在剪切过程中，不允许移动定位挡板，并随时检查剪切尺寸。

10）一般情况下，不允许同时进行两项剪切作业。在机械允许的范围内，同时进行两项剪切作业时，要相互配合，以防止出现故障。

11）不允许随意剪冲经过淬火的材料。

图6-18 等离子弧切割原理

1—吸出口 2—等离子束 3—液压排除熔渣 4—板材 5—喷射水流 6—电极

6.切割设备

（1）等离子弧切割设备 等离子弧切割使用的等离子弧是电弧经过机械压缩效应、热压缩效应和电磁压缩效应形成的。

如图6-18所示，被切割板材4放置在等离子弧切割头和支承头之间，切割头内的氮气在电极6发出的电弧作用下电离成温度高达50000K的等离子流，等离子流通过喷嘴形成等离子束2，高能量的等离子束喷射到板材上，使板材熔化、汽化，从而进行切割。喷射水流5除控制离子束的大小外，还有冷却被切割板材的作用。氮气电离所产生的有害气体NO₂，熔化、汽化的金属等有害物质分别从吸出口1和下支承头排出。

等离子弧分为转移弧和非转移弧。转移弧用于较厚材料的切割；非转移弧用于薄件或非金属材料的切割。

等离子弧切割设备由电源、割炬、控制系统、气路系统及冷却系统等组成。机械切割还要配置小型切割机或数控切割机等。

（2）手锯 手锯（见图6-19）用于锯割钢材。手锯锯条规格见表6-5。

图6-19 手锯

表6-5 手锯锯条规格

（3）电动曲线锯 电动曲线锯可在金属或塑料板上开出曲率半径小的几何形体。使用的锯条有粗、中、细三种，切割金属板材厚度为3mm。切割时，较硬板材要用细锯条，塑料板可用粗锯条。

电动曲线锯的构造如图6-20所示。

（4）垫料切割机具 垫料用作法兰接口、空气过滤器、风管和空调器各处理段等连接部位的衬垫，以确保接口处的严密性。通风空调系统常用的垫料有橡胶板、乳胶海绵板、闭孔海绵橡胶板、软聚氯乙烯塑料板及密封粘胶带等，特殊情况下才使用耐酸橡胶板和石棉绳。

垫料切割机有手动和电动两种。

图6-20 电动曲线锯的构造

1—锯条 2—导套 3—导杆 4—曲柄 5—平衡块 6—齿轮机构 7—电动机

1）手动垫料滚刀切割机。如图6-21所示，手动垫料滚刀切割机是一种用手工进行垫料切割的工具，由机架2、手轮5和7、轴套6、卷尺9、滚刀轮3、冲棒8等组成。切割时，先用冲棒在垫料上打出中心孔，将中心孔对准活动轴，并用卷尺测量尺寸，使活动轴至滚刀的距离等于所需垫片的半径。固定好活动轴，用手摇动手轮，通过主轴带动滚刀轮转动，然后用另一只手掀压压柄，使滚刀轮向垫料进刀实现切割。

手动垫料滚刀切割机可切割石棉橡胶板或橡胶板，切割的最大厚度为3mm。

图6-21 手动垫料滚刀切割机

1—活动轴 2—机架 3—滚刀轮 4—轴 5、7—手轮 6—轴套 8—冲棒 9—卷尺

2）电动垫料切割机。图6-22所示为电动垫料切割机。它是切割非金属垫料的专用设备，由机架9、支柱1、滑块2、电动机8、减速装置、滚刀3和4等组成。

电动垫料切割机切割能力强、速度快，垫片料的加工质量高，可切割垫料的最大厚度为4mm，切割速度为3～5m/min。