關(guān)于圓盤剪剪切工藝的探討

杜杰

摘 要：簡(jiǎn)要介紹了本鋼浦項(xiàng)冷軋薄板有限責(zé)任公司重卷機(jī)組圓盤剪的剪切工藝，由于圓盤剪調(diào)整不當(dāng)而造成的剪切缺陷。同時(shí)，提出了避免出現(xiàn)剪切缺陷而采取的應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：圓盤剪；剪切工藝；重合量；間隙量

中圖分類號(hào)：TG333.2+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.129

為了使冷軋產(chǎn)品能夠滿足用戶的使用需求，消除產(chǎn)品邊部存在的缺陷，必須剪切冷軋鋼帶邊部。冷軋鋼帶邊部剪切這一工序在冷軋鋼帶生產(chǎn)過程中占有非常重要的位置，它會(huì)直接影響冷軋產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

圓盤剪的全名為圓盤式剪切機(jī)，刀片呈圓盤狀。其特點(diǎn)是通過選裝的成對(duì)圓盤剪刃，在帶鋼運(yùn)行過程中完成剪切任務(wù)。為了保證冷軋鋼帶特別是冷軋汽車板邊部的剪切質(zhì)量，必須高度關(guān)注影響圓盤剪剪切力和剪切質(zhì)量的因素，即圓盤剪上下剪刃的重合量、間隙量、刀片直徑、刀片厚度、剪刃狀態(tài)、剪切速度以及剪切冷軋鋼帶的鋼種、性能和鋼板的厚度、寬度等。

1 圓盤剪的功能介紹

1.1 重卷機(jī)組的工藝流程

1#重卷機(jī)組的工藝流程如圖1所示。

本鋼浦項(xiàng)1#重卷機(jī)組的圓盤剪位于質(zhì)量檢查臺(tái)后，設(shè)計(jì)它就是為了剪切帶鋼邊部，保證帶鋼的寬度符合相關(guān)要求，消除冷軋鋼帶邊部存在的缺陷，從而取得優(yōu)質(zhì)冷軋或鍍鋅產(chǎn)品。通過伺服電機(jī)帶動(dòng)偏心圓傳動(dòng)軸傳動(dòng)來調(diào)節(jié)圓盤剪剪刃的間隙和重合量，使圓盤剪具有較高的剪切力和精確的剪刃調(diào)整。圓盤剪要做到精確安裝、調(diào)整和標(biāo)定，使剪切后的帶鋼邊部沒有缺陷，進(jìn)而達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和合同所要求的邊部質(zhì)量。

1.2 圓盤剪的剪切機(jī)理

圓盤剪是由上下錯(cuò)位、垂直的兩片圓形刀片組合而成的。在工作時(shí)，調(diào)出一定的間隙和重合量，剪切通過兩刀片之間的帶鋼。帶鋼通過兩刀片之間時(shí)，刀片給帶鋼施以一定的剪切力，使帶鋼與刀片接觸區(qū)域發(fā)生變形。隨著咬入深度的增加，帶鋼的變形量也會(huì)隨之增加。當(dāng)變形量達(dá)到一定程度時(shí)（一般為帶鋼厚度的1/4～3/4），受壓部分就從原板上斷裂。下刀片裝在內(nèi)側(cè)主要起支撐作用，上刀片裝在外側(cè)主要起剪切作用。重疊量的記號(hào)為“+、-”，剪刃重疊的時(shí)候?yàn)椤?”，相反的時(shí)候?yàn)椤?”，如圖2所示。

帶鋼的剪切面如圖3所示。圖3中，擠壓面為出現(xiàn)剪切變形之前被擠壓的部分；剪切面為被剪刃剪切的部分，有光澤；磨擦面則是剪刃和剪切面磨擦而形成的，它是剪切面中被延伸率推下來的部分；斷裂面是拉伸斷裂的部分，凹凸較嚴(yán)重的部分；毛刺則是帶鋼斷裂時(shí)拉長(zhǎng)的部分。

2 圓盤剪剪切常見缺陷及原因

圓盤剪的間隙量、重合量、刀片平行度和刀片本身的狀態(tài)都與帶鋼的剪切質(zhì)量有極其密切的關(guān)系。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，因圓盤剪剪切而造成的質(zhì)量缺陷主要有毛刺、啃邊、下扣、劃傷和剪切不斷等問題。

當(dāng)重合量大于合理值時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致毛刺增加，如圖4所示，并且剪刃磨損加大；當(dāng)重合量小于合理值時(shí)，不能進(jìn)行切邊工作。當(dāng)間隙量大于合理值時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致剪切面板形不良，不能實(shí)現(xiàn)剪切或帶鋼劃傷；當(dāng)間隙量小于合理值時(shí)，無法進(jìn)行剪切工作。當(dāng)剪刃磨損較大時(shí)，剪切面板形不良；當(dāng)剪刃掉齒時(shí)，會(huì)周期性出現(xiàn)板形不良的剪切面，比如啃邊，如圖5所示。

3 圓盤剪主要工藝參數(shù)的選擇

圓盤剪的主要工藝參數(shù)包括上下剪刃重合量和間隙量。

3.1 剪刃間隙量的選擇

在設(shè)定合理的圓盤剪上下剪刃間隙時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證帶鋼的剪切斷面光潔無毛刺，圓盤剪所需要的剪切力最小。對(duì)于需要剪切邊部的鋼帶，調(diào)整圓盤剪上下剪刃間隙量主要是根據(jù)帶鋼的厚度和力學(xué)性能確定的。一般變形抗力較小的帶鋼調(diào)整圓盤剪上下剪刃間隙量時(shí)，要比變形抗力較大的帶鋼小一些；薄帶鋼調(diào)整圓盤剪上下剪刃間隙量時(shí)，要厚帶鋼的間隙量小一些。

圓盤剪的間隙量經(jīng)驗(yàn)值為帶鋼厚度的1/10～1/9.

3.2 剪刃重合量的選擇

圓盤剪上下剪刃重合量取決于帶鋼的厚度和力學(xué)性能。帶鋼厚度越薄，其重合量相對(duì)越大；帶鋼厚度較大時(shí)，可用相對(duì)厚度較小的重合量。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，剪刃的重合量裝配不宜過大。當(dāng)重合量裝配過大時(shí)，則會(huì)增加剪刃的磨損，特別當(dāng)?shù)镀扒黄綍r(shí)，很容易造成上下剪刃互相啃傷。同時(shí)，如果重合量過大，在剪切時(shí)，帶鋼會(huì)往下彎，毛邊往上翹，容易造成邊絲跑出，引發(fā)事故。

圓盤剪的重合量經(jīng)驗(yàn)值為帶鋼厚度的1/3～1/2.

4 結(jié)論

綜上所述， 在本鋼浦項(xiàng)冷軋重卷機(jī)組的帶鋼生產(chǎn)中，圓盤剪是精整生產(chǎn)最重要的生產(chǎn)設(shè)備，使用圓盤剪剪切帶鋼邊部也是冷軋產(chǎn)品生產(chǎn)中重要的工序之一。為了確保冷軋產(chǎn)品的質(zhì)量，邊部尺寸要精確并且無質(zhì)量缺陷，必須正確地選擇圓盤剪工藝設(shè)備。只有科學(xué)管理、仔細(xì)調(diào)整、精心操作，才能最終生產(chǎn)出高品質(zhì)的冷軋產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1]傅作寶.冷軋薄帶鋼生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1996.

〔編輯：白潔〕