張正兵，陳道寶，陳斌斌

（安徽省三力機(jī)床制造股份有限公司，安徽 馬鞍山 243104）

0 引言

應(yīng)用于水下作業(yè)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(fù)合鋼板。該復(fù)合鋼板通過爆炸焊接后，兩邊成不規(guī)則形狀，且鋼板兩邊翹曲，不平整度大。通過普通剪板機(jī)無法對(duì)兩邊進(jìn)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(jī)，兩臺(tái)對(duì)稱，其剪切厚度30mm，剪切寬度3200mm，與其垂直的側(cè)刀長度250mm，剪切角度3.5°。

圖1 修邊剪切方案

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3為液壓擺式直角剪板機(jī)左機(jī)結(jié)構(gòu)圖。主下刀2安裝在工作臺(tái)1上。下側(cè)刀3安裝在機(jī)架9上，與主下刀垂直，通過機(jī)架上螺釘?shù)那斑M(jìn)或后退可以調(diào)節(jié)下側(cè)刀和上側(cè)刀6的刀口間隙。主上刀2和上側(cè)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(cè)刀垂直安裝，上側(cè)刀為棱形，角度為主上刀側(cè)面角度83°。為便于使較長且不平整的板料在機(jī)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(cè)刀剪切時(shí)產(chǎn)生的水平方向分力。

1.1 壓料油缸設(shè)計(jì)。

圖4為壓料油缸結(jié)構(gòu)圖。因壓料行程較長，采用傳統(tǒng)的柱塞壓料缸，通過彈簧回程難以滿足要求。壓料油缸設(shè)計(jì)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(diǎn)位置由活塞桿撞擊缸體作機(jī)械限位。

1.2 左右支撐的設(shè)計(jì)

圖5為左右支撐結(jié)構(gòu)圖。因機(jī)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(cè)向力較大。為保證刀架的平穩(wěn)剪切，在刀架的左右兩側(cè)增加了左右支撐用以克服側(cè)向力引起刀架的左右移動(dòng)。因刀架的擺臂不可能與剪切刃口絕對(duì)垂直，左右支撐的球頭導(dǎo)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(diào)整側(cè)向力的大小。

圖4 壓料油缸結(jié)構(gòu)圖

圖5 左右支撐結(jié)構(gòu)圖

2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖6為機(jī)器液壓原理圖。因剪切力較大，機(jī)器較長，剪切時(shí)油缸10a、b組成串聯(lián)同步油路，保證刀架平穩(wěn)剪切。兩只并聯(lián)氮?dú)飧?4，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(shí)由油泵2供油，回程時(shí)由蓄能器12供油。閥4為順序閥，確保先壓料、后剪切的動(dòng)作順序。閥6為串聯(lián)油缸的補(bǔ)油閥。蓄能器12的充油動(dòng)作如下：①關(guān)閉截止閥8和截止閥11，動(dòng)力油進(jìn)入壓料缸，壓料缸下行，產(chǎn)生壓料力，其大小由溢流閥3調(diào)定。②打開截止閥11，壓力油進(jìn)入蓄能器12，壓力大小由閥13調(diào)定。蓄能器充油完成后，關(guān)閉截止閥11，打開截止閥8。

圖6 液壓原理圖

3 結(jié)語

液壓擺式直角剪板機(jī)，采用成熟的剪板機(jī)結(jié)構(gòu)，性能穩(wěn)定可靠。該機(jī)器不僅具有普通剪板機(jī)的功能，增加了側(cè)刀，又可滿足較長板料的修邊剪切，在軋鋼、鍋爐、造船等行業(yè)具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

[1]沈陽鍛壓機(jī)床廠，濟(jì)南鑄鍛研究所，編譯.剪板機(jī)設(shè)計(jì)[M].1978.

[2]雷天覺.新編液壓工程手冊(cè)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1998.

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

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