圆盘剪工艺

第一节 圆盘剪概述
按传动方式可分为：拉剪和动力剪。拉剪即剪 刃转动没有传动装置，由其他拉力辊等设备将带 材拉过圆盘剪进行剪切。动力剪即有独立的电机 作为动力源自主运转，有的动力剪亦可做拉剪用， 在传动系统中应装有离合器。 圆盘剪的主要结构参数有：圆盘剪刃的几何尺寸 （外径、厚度）、剪切速度、咬入角、重合量和 侧向间隙等。 圆盘剪一般被放置于机组的中部，我厂各线都将 圆盘剪放置于纠偏辊后。圆盘剪是机组中关键设 备之一，用于剪切带钢的宽度，剪切质量的好坏 决定了带钢的边部质量。
第二节 圆盘剪基本参数
– 剪刃直径：Φ407mm
• 剪刃厚度：45mm • 刀轴轴向串动间隙：
≤0.01mm • 刀盘端面跳动：
≤0.015mm • 刀盘径向跳动：
≤0.01mm 剪刃侧间隙 剪刃重叠量
• 带钢厚度：2.0---3.5mm • 带钢宽度：1010mm • 最高工作速度：
180m/min、250m/min • 切边宽度：5—20mm • 机架开口度调节范围：
– 2 圆盘剪前后设备对边部质量的影响
– 圆盘剪前后设备的配置主要是确保剪切时具备 正常的工作条件，例如，稳定带钢的张力，保 证切边质量，杜绝断丝、拉边现象的产生。圆 盘剪前后的设备一般包括前夹送辊、稳定辊、 去毛刺辊和后夹送辊等装置。
侧间隙、重合量的设定
– 实际上要保证上下刀片及刀片平面与机组中性 线的绝对平行是不可能的，为了弥补这些偏差， 获得界限分明、端面平滑的边部质量，可采将 间隙适当放大的方法来进行调整，对剪切中等 强度的钢带可按如下检验公式对剪刃的参数进 行确定，对剪刃IF等超深冲钢带应当把间歇适 当的减小、重叠量适当的加大。
– 经验公式：
– 侧隙△=h/9
– 重叠量C=0.85-0.2h
⑦
刀片
随时观察刀片的磨损情况，发现断口有异样现象，应立即对设备 及刀具进行检查，如果刀具有轻微磨损，用油石对刀口进行手工修整， 可有效延长刀具的使用寿命，如发现刀具确是需要整体修磨，应立即 换下修复，以免因刀口变钝，受剪切力变大所引起的刀具崩刃现象
700mm—1900mm • 侧隙和重叠量调整范围
• 压靠盘的直径和厚度等
第三节 圆盘剪传动原理
• 圆盘剪主要由剪刃传动系统、重合量调整系统、 侧间隙调整系统和宽度调节系统四部分组成。 剪刃传动系统使圆盘剪刃实现相对等速运动， 即上下两剪刃等速转动；重合量调整系统可完 成重叠量的变化，根据厚度的变化来调整重合 量值；侧向间隙调整系统实现两剪刃间侧间隙 的变化，也是板厚决定的；宽度调节系统实现 剪切不同宽度带钢时剪轴箱的距离变化，完成 剪刃对钢板的剪切。 一、圆盘剪传动原理 1、圆盘剪为被动拉剪。传动装置由交流电机、 电磁离合器等组成，穿带时，动力由电机经电 磁离合器带动刀轴转动，对带材进行剪切。机 组联动时，电磁离合器自动打开，
剪切变形的过程示意图
剪切变形的过程示意图
剪切变形的过程示意图
剪切变形的过程示意图
剪切变形的过程示意图
剪切变形的过程示意图
剪切变形的过程
一般情况下，正常剪切断口由压陷面、剪切面、脆 性断裂面组成，并且在断裂面根部形成毛刺，如图所 示。
压陷面是剪切开始前钢带产生塑性变形形成的；剪切 面是金属材料从剪刃压人剪切阶段直至裂缝开始产生 时形成的，即剪刃压人材料的内部，材料与剪刃侧面 相接触同时被挤光的平面，因此断面比较光滑，正常
第六节 剪切经验、相关知识
1、为了使已切掉板边的钢板在出圆盘剪时能够 保持水平位置，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，此时， 被剪掉的板边将剧烈地向下弯曲，不易窜边。 （只适合磨削外圆的剪刃）
2、确定侧向间隙时，要考虑被切钢板的厚度和强 度，侧向间隙过大，剪切时钢板会产生撕裂现象， 侧向间隙过小，又会导致设备超载、刀刃磨损快， 切边发亮和毛边过多。
第五节 圆盘剪刃重合量和侧向间隙的调整
• 三、 剪刃间隙的确定方法： 在上下剪刃重合量叠加后，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。4# 剪要将测得数值输入计算机内进行侧间隙标定。纵剪 侧间隙不对时，通过调整隔套及间隙调整垫来保证侧 间隙值。 四、 剪刃重合量的确定方法： 在上下剪刃重合量稍微分开后，用塞尺（选用尺身较 硬直的1mm为好）沿剪轴轴向左右移动平铺着塞入上 下剪刃间缝隙。如不能通过证明重合量小于1mm，应 做放大处理，反之做缩小处理。当1mm的塞尺正好通 过此缝隙时，此时上下剪刃间距为1mm，以此为依据 调整重合量压下。4#剪将测得数值输入计算机内进行 重合量标定。2#、3#及纵剪按压下行程经计算进行调 整。
影响带钢边部质量的因素
1圆盘剪是对钢带的边部进行剪切以去除带钢边 浪及裂边等缺陷的设备。圆盘剪中与带钢切边 质量关系密切的因素主要有刀盘、压环、剪刃 间隙量和剪刃重叠量。
1．1 刀片和压环
– 圆盘剪刀片是控制边部质量最直接的零件，其 材质和热处理由带钢产品的材质所决定。刀片 表面硬度均匀性和尺寸精度对带钢边部质量的 影响最大。若剪切面硬度不均匀，在使用一段 时间后会造成带钢出现边浪，严重的还会崩刀， 造成产品成材率下降。压环包括上压环和下压 环。上压环一般为橡胶压环，下压环采用橡胶 或钢质压环。根据带材的厚度情况，上压
第六节 剪切经验、相关知识
• 3、剪切速度要根据生产率、被切钢板厚度、机械 性能来确定。剪切速度太大，会影响剪切质量， 太小又会影响生产率。 4、下胶套的直径应大于剪刃的直径1-2mm，上 胶套直径应小于剪刃直径2-3mm来配置使用。 5、带钢的剪切基理：压入金属、金属滑移两部分。 6、轴向窜动（剪轴、刃套）：影响侧间隙调整的 精确性。 端面跳动（剪轴、刃套）：影响侧间隙调整的精 确性。 径向跳动（剪轴、刃套）：影响重合量调整的精 确性。
第五节 圆盘剪刃重合量 和侧向间隙的调整
侧间隙和重叠量定义(见图3)
切边质量判定标准
• 切断面约占带钢厚度的1/5～1/3；切断面与断裂
剪切面变分形界的线过连程续、平直；整个剪切面平整光滑、无
缺口、无大的毛刺。 • 带钢的剪切变形包含了带钢的弹性变形、塑性变
形、裂纹扩展、材料断裂等过程。在弹性变形阶 段，上下刀刃挤压带钢，使带钢产生弹性压扁并 略有弯曲；而后随着刃口距离的不断靠近，板带 达到屈服极限，金属内部发生塑性变形，得到光 亮的切断层断面；剪切继续进行，在刃口处产生 应力集中并诱发微小裂纹产生，上下裂纹迅速扩 展、重合，带钢断开，剪切过程完成。
第五节 圆盘剪刃重合量和侧向间隙的调整
• 一、 重合量的调整原则： 重合量应为被剪切带钢板厚的1/3---1/2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，以保持剪边质量。 在特殊操作条件下，要找出折中方法。 二、 侧向间隙调整原则： 在正常条件下，我们建议侧向间隙相当于带钢厚 度的大约7.5%至10%。然而根据材料和其它条件 的变化，要相应作出改变。 根据带钢材料确定的剪切间隙如下： 钢质较软材质，取侧向间隙为带钢厚度的5%--10%。 钢质较硬材质，（号钢、高合金钢）取侧向间隙 为带钢厚度的10%---20%。 对于较薄的，强度值较低的带钢，用较低的值。
影响带钢边部质量的因素
– 一种典型的侧隙调节机构是采用楔形块结构， 通过齿轮电机旋转滚珠丝杠，驱动楔形块在直 线导轨上运动，从而拉着偏心套内的游套带动 上刀轴实现轴向移动。
– 1．3 剪刃重叠量
– 剪刃重叠量的设定与带钢的厚度、材质及刀具 强度和硬度有关。重叠量主要通过影响带钢的 咬入角进而影响剪切力。
剪切变形的过程
条件下，剪切面宽度是钢带壁厚的1／5—1／3；断 裂面是在剪切变形过程中，由于裂缝不断扩展直至上 下裂缝重合而形成的，断面比较粗糙；毛刺是剪切过 程中剪切面和断裂面凸出部分和钢带角部被挤出形成 的。
剪切变形的过程
纵剪钢带边缘的质量是由被纵剪钢带的材质、壁厚及力学性能，圆 盘剪剪刃力学性能和外形尺寸，圆盘剪工作时的侧间隙、重合量 的设定以及剪刃是主动还是被动等因素决定的。如果剪切条件设 定不当，剪切断口即钢带边缘的质量会受到影响。
第三节 圆盘剪传动原理
• 2、重合量传动部分：电机输出的动力传到压 下机构上，由蜗母减速机分别传到操作侧、传承座， 实现压下调整即重合量调整。 3、开口度及侧间隙调整部分：由交流电机经 过减速机带动底座上的滚珠丝杠转动，因螺母 固定于机体上，从而使左右机体沿底座上的滑 道对称打开或闭合使圆盘剪的开口度调整到需 要值。开口度由电动自动调节，光电编码器检 测，屏幕数字显示，两机架通过直线导轨与底 座连接，剪刃侧间隙电动自动调节，屏幕数字 显示。
影响带钢边部质量的因素
环的外径应适当小于刀片直径，下压环反之。 压环在切边过程中对带钢起支撑作用并可以避 免下刀片在带材表面产生压迹，保障成品带钢 的表面质量。此外，在剪切过程中，压环可有 效减小刀片的侧向推力。
– 1．2 剪刃侧隙量
– 剪刃侧隙量是影响带钢剪切质量最重要的因 素之一。实践表明，与重叠量相比较，侧隙量 对边部质量的影响更大。侧间隙调整主要是为 了减少剪切毛刺、浪边等质量缺陷以及降低机 械过载，其大小是由带材的物理性能和厚度决 定的。
第四节 圆盘剪剪刃的更换
• 一、 拆装过程： 拆除压紧螺栓，以消除压紧装置对剪刃的压紧力，然后 用手从剪刃轴上拆下压盖（或液压螺母、备母），依次 拆出垫片环、胶套、隔环、剪刃。安装时顺序与之相反。 最后将螺栓（或液压螺母）拧紧，使剪刃和备环之间的 间隙消除，并能获得足够的压紧力。 二、 注意事项： 各部件安装时，要保持表面清洁，不能有遗留物，要保 证剪切轴表面的清洁（特别是剪轴端面）。剪刃安装时， 要确认剪刃内孔与剪切轴的配合是否良好，不能太紧和 太松，可用皮锤或铜锤轻击，如阻力过大要检查剪刃是 否上正，不许用力打击，要拆下重新安装，最好在剪切 轴表面涂抹少量干净的润滑油（防锈油），锁紧剪刃时 要保证锁紧良好。 纵剪的各胶套和隔套一定要保证精度，拆装时要轻拿轻 放，防止端面磕碰，安装时一定要保持清洁。