切边圆盘剪剪刃侧隙和重叠量的调整.docx

10.3969/j.issn.1673-3355.2012.04.004切边圆盘剪剪刃侧隙和重叠量的调整魏玉鹏 1，张晓伟 2圆盘剪用于剪切带钢两边不合格的废边，保证带钢的宽度一致，在冷轧板带生产车间广泛应 用在镀锌机组、镀锡机组、酸洗机组以及重卷机 组中。它在机组中的作用非常关键，直接影响最 终成品的质量。剪切原理11上刀盘；2钢带；3边丝；4下刀盘。图1 剪切原理图圆盘剪都是由两片圆形刀盘组合而成，每对刀盘上下错位、相互间平行布置，根据来料厚度， 调出适当的重叠量和剪刃间隙。当带钢被咬入至 两刀盘之间时，会受到刀盘给带钢施加的挤压力。 在挤压力的作用下，带钢与刀盘接触区域产生弹 性变形，并有细小的裂纹产生。随着咬入深度的 增加，带钢的变形量也随之增加，上下表面处的 细小裂纹也迅速扩展开。当变形量达到一定程度剪刃侧隙及重叠量调整2圆盘剪剪切质量的好坏与圆盘剪剪刃侧隙和重叠量的调整有着密不可分的关系，直接影响带材的 剪切效果。不同厚度、不同材质的带钢所对应的剪 刃侧隙和重叠量各不同，需根据来料情况具体调 整。2.1 侧向间隙调整原则在通常条件下，建议侧向间隙取带 钢 厚 度7.5%10%即可。当然，根据材料和其它条件的变 化，也要作出相应改变。时 （一般为带钢厚度的 1 3 ），上下裂纹重合，44受挤压的部分就从原板上断裂下来。上刀片装在 外侧，主要起剪切带钢的作用；下刀片装在内侧， 主要起支撑作用 （见图 1）。1. 一重集团大连设计研究院有限公司工程师，辽宁 大连 1166002. 一重集团大连设计研究院有限公司研究员级高级工程师，辽宁 大连 116600132012 年 第 4 期（总 148 期）CFHI摘要：介绍冷轧板带车间推拉式酸洗机组中一种常用圆盘剪的工作原理及判定剪切是否合格的标准；详细阐述圆盘剪剪刃侧隙、重叠量与带材剪切质量的关系；指出设计、加工和装配圆盘剪时的注意事项。关键词：冷轧板带车间；推拉式酸洗；圆盘剪；剪刃重叠量；剪刃侧隙中图分类号：TG333.2+1 文献标识码：B 文章编号：1673-3355 （2012） 04-0004-03Adjustment of Knife Gap and Overlap of Rotary Trimming ShearWei Yupeng，Zhang Xiaowei Abstract: The paper introduces the operation principle of a common rotary trimming shear of pull-push pickling line and the acceptable quality level of side trimming in cold rolling strip shop, describes the relationship of knife gap and overlap to side trimming quality, and points out the matter needing attention for design, machining and assembly of rotary trimming shear.Key words: cold rolling strip shop；push-pull pickling；rotary trimming shear；knife overlap；knife gap一重技术设计与计算（1） 钢质较软时，侧向间隙取带钢厚度的 5%10%。（2） 钢质较硬时 （45 号钢、高合金钢），取带 钢厚度的10%20%。（3） 对于厚度较薄，强度值较低的带钢，取较 低值。（4） 对于厚度较厚，强度值较高的带钢，取较 高值。2.2重叠量的调整原则重叠量应按被剪切带钢板厚度的 1/31/2 取值 调整。重叠量应保持在最小的范围内，以减少剪刃 平面的磨损，但它也必须足够大，以保证剪边质 量。在特殊操作条件下，要找出折中方法。2.3剪刃侧向间隙的确定方法在上下剪刃重叠量叠加后，用塞尺 （薄厚按目 测估计值选定） 沿作业方向竖立着塞入上下剪刃间 缝隙，用以确定剪刃间隙，以塞尺较费力通过缝隙 为好。如果侧隙调整靠电机传动，则要将测得数值 输入计算机内进行侧隙标定。2.4剪刃重叠量的确定方法在上下剪刃稍微分开后，用塞尺 （选用尺身较 硬直的 1 mm 为好） 沿剪轴轴向左右移动平铺着塞 入上下剪刃间缝隙。如不能通过证明重叠量小于 1 mm，应做放大处理，反之做缩小处理 。当 1 mm 的塞尺正好通过此缝隙时，此时上下剪刃间距为 1 mm，以此为基准调整重叠量。精度。总之，如果机械加工精度和装配精度达不到要求，仅靠重叠量和侧隙调整很难剪切出合格的带 材边部。剪切质量判定标准4剪切断面一般由塌肩 （或塌角）、切断层 （或光亮带）、撕断层 （或撕裂带） 和毛刺组成。正常 情况下塌肩、毛刺较小，而切断层和撕断层占据了 剪切断面的绝大部分 （见图 2）。图 2 剪切断面示意图由于在切断层处发生了塑性变形而产生了加工硬化，使部分切断层变形抗力增加、塑性下降；而 撕断层由于是直接撕裂，其内部的金属力学性能变 化不大。切断层金属变形抗力的增加和塑性恶化是造成 分切后边部 （单边） 缺陷的重要原因。在合格的剪切断面上，切断面 （光亮面） 约占 带钢厚度的 1/3；切断面与断裂面分界线连续、平 直；整个剪切面平整光滑、无缺口、无大的毛刺。5与切边质量的关系剪刃侧隙和重叠量的设定，对剪切质量有很大 影响，通常以保证剪切区和撕裂区的比例为 12 左 右为宜，在判定切边质量时一般是按照上述标准， 再通过断面颜色及粗糙度来判定剪刃间隙是否合适。（1） 整个断面均呈光滑发亮状态说明间隙太小。（2） 整个断面均呈铅灰色状态说明间隙略小。（3） 整个断面均呈白色略带铅灰色状态说明间 隙合适。（4） 整个断面均呈白色、塌肩大、有颗粒状粗 糙状态说明间隙太大。（5） 整个断面情况呈周期性变化说明剪刃自身 瓢曲或者设备整体装配后剪刃端跳超差严重。加工装配精度对圆盘剪的影响3圆盘剪是一个对加工精度和装配精度要求都非常高的设备，装配后要求每个刀盘端部跳动值小于 等于 0.03 mm，刀盘径向跳动值小于等于 0.05 mm。 为了满足上述要求，关键零件如刀轴、刀盘、刀盘 锁紧螺母等的机械加工精度达到了 0.005 mm。因 此，零件加工时一定要注意，否则极易超差。如果 像上下刀轴、刀盘、刀盘锁紧螺母等关键零件超 差，会直接影响装配后刀盘的精度。此时最好办法 是修符图。但在某些安装现场，因不具备加工修件 的条件，有时只能采用人工研磨的方式。但人工研 磨的零件往往在设备运行初期还可以满足使用要 求，但由于研磨设备的接触率没有机械加工的设备 高，使用一段时间后往往会因接触不良而影响设备5.1剪刃侧隙调整和切边质量的关系剪刃侧隙是影响带钢切边质量的最重要的原142012 年 第 4 期（总 148 期）CFHI设计与计算CFHI TECHNOLOGY因。经过生产验证剪刃侧隙对剪切质量的影响比重叠量的影响要敏感的多，因此设定适当的侧隙值是 圆盘剪调整的最重要内容。（1） 从带钢的剪切断面来看，在刚开始调整 时，随着侧隙的增加，塌肩、毛刺基本不会变化， 而切断层比例会显著减小。（2） 当侧隙增加到一定程度后，塌肩、毛刺会 显著增加，而切断层比例减小趋势不再明显。（3） 剪刃侧隙过小，会导致设备负荷过大，使 剪刃磨损严重，切断比例较大，部分断面还会出现 二次剪断现象。（4） 侧隙过大时，带钢剪断裂纹无法重合，中 间部分被强行拉断，剪切面不平整，毛刺、塌肩严 重。5.2剪刃重叠量调整和切边质量的关系剪刃重叠量应根据带钢厚度及剪切情况进行调 整，一般来说重叠量太小时，剪切力过大，会造成 带钢边部弯曲甚至产生扣头现象，严重者剪切下的 边丝会在溜槽内卡钢；重叠量过大时则无法剪切带 钢或使边丝从溜槽上方串出。重叠量主要影响剪切力的大小，通过影响剪切 时带钢咬入角实现，关系式如下：图 4 重叠量大小与调整方向跑偏。6圆盘剪设计、使用注意事项（1） 为了使已切掉板边的钢板在出圆盘剪时能 够保持水平状态，而切下边则向下弯曲，在设计时 可将上刀片轴相对下刀片轴移动一个不大的距离， 或者使用上刀片直径比下刀片小些的剪刃，则被剪 掉的板边将剧烈地向下弯曲，不易窜边。（2） 要根据被切钢板的厚度和强度，确定侧向 间隙，如果侧向间隙过大，钢板不是被剪断，而是 被撕裂；如果侧向间隙过小，则设备负荷过大，刀 盘易磨损，使用周期缩短，同时带材边部出现切边 发亮和毛边过多的现象。（3） 圆盘剪生产时，其工作速度要综合考虑。 工作速度太小，则产量较低；工作速度过高，则剪 切质量会受影响。（4） 下胶套的直径应按大于剪刃的直径 1 2 mm，上胶套直径按小于剪刃直径 23 mm 来配置 使用。（5） 轴向窜动 （刀盘定位套、上下刀轴） 将导 致侧间隙数值不稳定、精确性变差。（6） 端面跳动 （刀盘定位套、上下刀轴） 也将 导致侧间隙数值不稳定、精确性变差。（7） 径向跳动 （刀盘定位套、上下刀轴） 将导 致重叠量数值不稳定、精确性变差。cos=1- h+s（1）!D式 中 ， 咬 入 角 （rad）； h 带 钢 厚 度 （mm）；D刀盘直径 （mm）；s重叠量 （mm）。此处给出侧隙 c、重叠量 s 与带钢厚度的关系（见图 3） 及剪刃重叠量的大小 （s0 为大） 及调整 方向 （见图 4）。结语7按照上述方法制造安装的圆盘剪，再经过对剪刃侧隙和重叠量科学合理调整，设备制造质量必定 会满足设计要求，剪切出合格的带材，满足用户需 求。参考文献1 邹家祥.轧钢机械. J .冶金