鋁帶熱軋機組中的液壓剪設計實踐與探討

郭 岱

（中色科技股份有限公司，河南 洛陽 471000）

時代在發展，社會在進步，當鋁加工熱軋技術的發展又上升了一個新的臺階之后，使液壓剪獲得了良好的運用，比如：在鋁熱軋板材與帶材生產車間當中的應用效果便十分顯著。實際上，對于鋁加工領域中的液壓剪運用，以實際的軋制需求為參考，當軋件軋到既定的厚度的時候，需對其中的料頭和料尾加以切除，方便后續的軋制處理，并將去除的部分放入運輸設施送出。鑒于軋制環節之中的軋件會由于軋制道次增多的情況出現頭部缺陷的情況，致使軋輥咬入困難或者沖擊輥道，降低實際的制造效率。

1 液壓剪的類型劃分與構成

（1）液壓剪的類型劃分。第一，從剪切厚度的角度，能夠將液壓剪的類型劃分成重型液壓剪，亦可以稱之為140mm液壓剪；與輕型液壓剪，也可以稱之為50mm液壓剪。其中，前者的最大剪切厚度是：160mm軟合金，其中涵蓋了1、3以及8系，其相應的溫度均不低于340℃；130mm硬合金,其中涵蓋了2、5、6以及7系，其相應的溫度均不低于340℃。而后者的最大剪切厚度則是：50mm軟合金，其中涵蓋了1、3以及8系，其相應的溫度均不低于340℃；30mm硬合金，其中涵蓋了2、5、6以及7系，其相應的溫度均不小于340℃[1]。第二，以剪刃斜度作為主要的依據，能夠將液壓剪的類型劃分成雙斜刃剪與單斜刃剪。第三，從液壓剪具體構造的角度而言，能夠將液壓剪的類型劃分成浮動剪與框架式液壓剪兩種不同的類型。當然也存在一定的弊端，相較于后者，前者的構造的強度一般很小，因此，對于當前的浮動式液壓剪的配置寬度，一般應用于不大于2500mm的熱軋機列；而后者的液壓剪的配置寬度則為大于2000mm以上的熱軋機列，然而具體的弊端在于經濟成本過高以及過重的重量，一般為150t～180t[2]。第四，以剪切的實際用處作為主要的依據，能夠將液壓剪的類型劃分成切頭剪、成品剪以及取樣剪。此種取樣剪的用途存在下述兩個方面：一方面為取樣的功效，旨在謹防帶材整批呈現出較差的表面質量以及合金成分不達標的情況，導致很多廢料的生成。由此可見，做好帶材的取樣離線核查十分必要。此時采用人工處理非常艱難，那么，就會凸顯出取樣剪的良好功效。

（2）液壓剪的構造構成。對于液壓剪來說，主要涵蓋了上、下刀架、機架、上、下橫梁、同步構件、張力柱、壓緊固定設備以及剪切液壓缸等組成部分，具體如下圖1所示。

2 鋁帶熱軋機組中的液壓剪設計方法

圖1 液壓剪的構造構成圖

（1）相應的剪切力的分析和探究。對于鋁帶熱軋機組中的液壓剪的具體的剪切力主要根據諾沙利公式予以計算和分析，并且在此過程當中對剪切實際運用時的剪刃易于變鈍的因素加以有效考慮，分析其造成的影響情況，通過科學的計算和分析可知其總剪切力需要提升大概16%～19%。

需要注意的是對于單斜刃剪的剪切力計算而言可以采用上述理論公式，而針對雙斜刃剪的剪切力計算來說，則運用到的公式是2P。從下表1當中的相關數據信息可知，最終對重型液壓剪的最大剪切力予以明確，即7000kN，鑒于重型剪應該經過厚錠的情況，所以相應的開口度需要≥400mm；而輕型液壓剪的最大剪切力則是5000kN，鑒于受到料頭上翹因素的影響情況，所以，相應的開口度應該＞200mm。

表1 不同類型合金液壓剪的剪切力計算數值表

（2）重型液壓剪處于熱軋機組當中位置布設。對于重型剪而言，一般會在機組爐子對應的另一邊予以設置，對于其具體位置的確定，則需要續遵循有關的計算規定。第一，對機組輥道的具體長度情況予以細致考慮，對頭和尾予以有效切除。第二，對常見類型的合金產品的軋制生產規定情況予以考慮。第三，對于相應的安全距離應做到科學預留。當輥道的長度較為充足，能夠進行計算和分析，從而得出重型剪機組的具體布設的位置以及相應的安全距離。一旦輥道的長度出現不足的情況的時候，則應該通過對成品帶材的最小的厚度予以增加的方法以便達到對輥道長度的需求。

（3）確保剪刃傾斜角的合理性。一般來說，通過對液壓剪剪刃的傾斜角的增加能夠使得剪切能力獲得增強，不過卻也隨之增加了刀片剪切的整個行程，造成機架相應高度以及剪切的側向作用力均增大等不良的情況。并且由于其最大的傾斜角會遭受到帶材和刀片之間的摩擦作用方面的影響，如果傾斜角高于其最大的允許數值的情況，相應的帶材便由刀口之中滑出，導致難以完成剪切的操作情況的出現。鑒于剪刃的相應傾斜角會對其剪切力、質量以及精度等產生不良影響，正是因為剪刃傾斜角的形成，使得剪切操作的過程中所剪切的帶材會形成向下或者向上的撓度曲線。所以，經過分析后可知，對于輕型的液壓剪與取樣剪的相應剪刃傾斜角而言，應該選擇1.5°～2°最為合適，而對于重型的液壓剪來說，則應該選擇2.5°～3°最為合適。

3 結語

從此研究的分析與論述中可知，深入探究與分析鋁帶熱軋機組中的液壓剪設計方法顯得十分必要，具有重要的實踐意義。鑒于此，本文通過闡述液壓剪的類型劃分與構成，并且據此提出了鋁帶熱軋機組中的液壓剪設計方法：相應的剪切力的分析和探究、重型液壓剪處于熱軋機組當中位置布設以及確保剪刃傾斜角的合理性。希望此次研究的內容和結果，可以得到相關工作人員的關注與重視，并從中獲得一定的借鑒和啟發，有效促進鋁帶熱軋機組中的液壓剪的廣泛應用。

[1]程傳奇．鋁帶熱軋機組中的液壓剪設計實踐與探討[J]．有色金屬加工,2017,46(03)：36-39．

[2]倪惠浩．一種多功能組合現場檢修工作平臺的研制與應用[J]．現代制造,2015,22(36)：55-55．