液壓擺式直角剪板機設計

張正兵，陳道寶，陳斌斌

（安徽省三力機床制造股份有限公司，安徽 馬鞍山 243104）

0 引言

應用于水下作業的鋼板，多采用在普通鋼板表面覆蓋一層耐腐蝕的不銹鋼板制成的復合鋼板。該復合鋼板通過爆炸焊接后，兩邊成不規則形狀，且鋼板兩邊翹曲，不平整度大。通過普通剪板機無法對兩邊進行修邊剪切。我們采用圖1所示方案，通過在鋼板兩邊多次剪切直角，完成了無限長鋼板的修邊剪切。圖2為所用液壓擺式直角剪板機，兩臺對稱，其剪切厚度30mm，剪切寬度3200mm，與其垂直的側刀長度250mm，剪切角度3.5°。

圖1 修邊剪切方案

1 結構設計

圖3為液壓擺式直角剪板機左機結構圖。主下刀2安裝在工作臺1上。下側刀3安裝在機架9上，與主下刀垂直，通過機架上螺釘的前進或后退可以調節下側刀和上側刀6的刀口間隙。主上刀2和上側刀固定安裝在刀架7上，隨刀架一起做擺式剪切。主上刀和上側刀垂直安裝，上側刀為棱形，角度為主上刀側面角度83°。為便于使較長且不平整的板料在機床垂直方向不斷送給，主上刀和主下刀最小開口為100mm，壓料油缸4距下刀片150mm。左右支撐8用以克服側刀剪切時產生的水平方向分力。

1.1 壓料油缸設計。

圖4為壓料油缸結構圖。因壓料行程較長，采用傳統的柱塞壓料缸，通過彈簧回程難以滿足要求。壓料油缸設計為活塞油缸，其行程大于壓料行程約10mm，因回程力不大，上死點位置由活塞桿撞擊缸體作機械限位。

1.2 左右支撐的設計

圖5為左右支撐結構圖。因機器的剪切角為3.5°，剪切板料厚，剪切力度大，反作用在刀架上的側向力較大。為保證刀架的平穩剪切，在刀架的左右兩側增加了左右支撐用以克服側向力引起刀架的左右移動。因刀架的擺臂不可能與剪切刃口絕對垂直，左右支撐的球頭導柱3和球頭4采用了鉸接連接方式。蝶形彈簧2，在壓蓋1的壓緊下，用于調整側向力的大小。

圖4 壓料油缸結構圖

圖5 左右支撐結構圖

2 液壓系統設計

圖6為機器液壓原理圖。因剪切力較大，機器較長，剪切時油缸10a、b組成串聯同步油路，保證刀架平穩剪切。兩只并聯氮氣缸14，既可吸收剪切完成后瞬間的液壓沖擊，又能迅速回程。壓料油缸7為柱塞油缸，壓緊時由油泵2供油，回程時由蓄能器12供油。閥4為順序閥，確保先壓料、后剪切的動作順序。閥6為串聯油缸的補油閥。蓄能器12的充油動作如下：①關閉截止閥8和截止閥11，動力油進入壓料缸，壓料缸下行，產生壓料力，其大小由溢流閥3調定。②打開截止閥11，壓力油進入蓄能器12，壓力大小由閥13調定。蓄能器充油完成后，關閉截止閥11，打開截止閥8。

圖6 液壓原理圖

3 結語

液壓擺式直角剪板機，采用成熟的剪板機結構，性能穩定可靠。該機器不僅具有普通剪板機的功能，增加了側刀，又可滿足較長板料的修邊剪切，在軋鋼、鍋爐、造船等行業具有較為廣闊的應用前景。

[1]沈陽鍛壓機床廠，濟南鑄鍛研究所，編譯.剪板機設計[M].1978.

[2]雷天覺.新編液壓工程手冊[M].北京：北京理工大學出版社，1998.

[3]陳曼龍.液壓擺式剪板機刀片調整方法[J].鍛壓裝備與制造技術，2007，42（1）.

[4]毛志強，王 飛.擺式剪板機刀架的有限元分析[J].鍛壓裝備與制造技術，2012，47（1）.