1700縱剪機刀軸的配刀設計

蔡容 盧君宜

摘 要：1700縱切線上縱剪機精度要求最高，其直接影響了帶材的質量，而縱剪機的上下刀軸的配刀合理與否更是影響了縱剪機的精度，文章以1700縱剪機為藍本分析了如何有效的配刀。

關鍵詞：縱剪機；上下刀軸；配刀

中圖分類號：TG339 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）32-0021-02

在熱軋板材的生產過程中，大斷面的鋼坯經過軋制后，為了滿足產品尺寸規格的要求，都必須經過剪切工序才能成為合格的產品。縱切機組即主要是對軋制后的鋼板進行縱向剪切，使之成為符合尺寸要求的窄鋼卷[1]。縱切機組在鋼板生產中占據了舉足輕重的位置，其技術水平對窄鋼卷的質量有重要影響，并直接關系到軋機的生產能力能否充分發揮及軋制生產線工藝流程的平衡問題。縱剪機作為縱切機組中精度要求極高的設備，通過配置上下刀軸上的刀片數量和間距可以將連續送入的鋼材縱向切分成若干個窄條，之后可以通過卷取機將這些窄帶重新卷取[2]。本文以1700縱切線上的縱剪機為例介紹如何來合理的配置刀片，以滿足所需的剪切條件。

1 剪切條件

刀片：圓盤形？尷 330 mm×？尷 490 mm×30 mm，材質為6CrW2Si合金鋼；

刀片固定方式：隔套式，即刀片與隔套套在帶鍵的刀軸上，然后兩端用軸肩和螺母固定緊，通過隔套和調整墊片來保證上下刀片間距和側隙；

帶材厚度：6 ～8.6 mm；

來料寬度：700～1 550 mm；

分條數：3條或5條；

刀軸的有效長度：1 690 mm。

刀軸與來料相對位置圖如圖1所示。

2 刀軸的配刀

當分條數不一樣時，上下刀軸上的刀盤數量也不一樣，但是我們在分析時，可以分析每個剪切單元，每個剪切基本單元的寬度常由三部分組成：兩片圓盤剪刀片，上下刀側的間隙，定距隔套。如圖2所示，將寬的部分稱為雌刀單元，而對應其窄的部分可以稱為雄刀單元，這兩個基本剪切單元在上下軸之間交替分布，一般將間隙留在雌刀單元側。

上下兩個刀片之間的間隙是保證精密剪切質量的關鍵，間隙取決于材料的厚度，定距隔套是保證整個剪切系統間隙精度的最重要環節，所有寬度都可以有許多具有不同的定距隔套配出來。定距隔套的作用按尺寸可分為兩種：第一種，定距隔套的尺寸為整數。主要用來滿足剪切寬度和填充最外側兩把刀具與軸肩及鎖緊螺母間的空擋，其需求量通過刀軸有效長度減去最窄原料帶寬來考慮得到，此種定距隔套為填充式定距隔套。第二種，定距隔套的尺寸保留一位小數，其作用為配置間隙和滿足帶寬的要求，此種定距環為調整式定距隔套。因此按照這種理論可以設計以下幾種寬度的隔套：

填充用定距隔套：400 mm，200 mm，100 mm，50 mm，40 mm， 30 mm，20 mm，10 mm，9 mm，8 mm，7 mm，6 mm，5 mm，4 mm， 3 mm，2 mm。

調整間隙用定距隔套：1.0 mm，1.1 mm，1.2 mm，1.3 mm，1.4 mm，1.5 mm，1.6 mm，1.7 mm，1.8 mm，1.9 mm。

通過以上這些隔套可以組合出任何需要的寬度。

當帶材來料厚度h=6.0 mm，分條數為5條。寬度B=1 550 mm，取間隙？駐=0.8 mm時。上刀軸左邊的空檔為1 710-1 550/2+50=130 mm；上刀軸右邊的空檔為1 710-1 550/2+30=110 mm；下刀軸左邊的空檔為：1 710-1 550/2+50-（30+？駐）=99.2 mm；下刀軸右邊的空檔為： 1 710-1 550/2+30-（30+？駐）=79.2 mm，雄刀單元寬度為： 1 550-100/5=290 mm；雌刀單元寬度為：290+2？駐=291.6 mm。那么上刀軸左邊的空擋配置為：400 mm，100 mm，50 mm， 5 mm的隔套各一片；上刀軸右邊空擋配置為：400 mm，100 mm，30 mm，5 mm的隔套各一片；下刀軸左邊的空擋配置為：400 mm，100 mm，10 mm， 8 mm，5 mm，1.2 mm隔套各一片；下刀軸右邊空擋配置為400 mm， 100 mm，3 mm，1.2 mm隔套各一片；雄刀單元配置為：30 mm刀片2片；40 mm，20 mm隔套各一片；雌刀單元配置為：100 mm，20 mm，1.6 mm各一片。

則這種剪切條件下隔套數見表1。

同理可得到當帶材厚度h=8.6 mm，寬度B=1 550 mm，分條數為3條時，上刀軸左邊的空擋配置為：100 mm，30 mm隔套各一片；上刀軸右邊空擋配置為：100 mm，10 mm隔套各一片；下刀軸左邊的空擋配置為：50 mm，40 mm，7 mm，1.8 mm隔套各一片；下刀軸右邊空擋配置為：50 mm，20 mm，7 mm，1.8 mm隔套各一片雄刀單元配置為： 30 mm刀片2片；400 mm，20 mm，2 mm，1.3 mm，隔套各一片雌刀單元配置為：200 mm隔套2片，40 mm隔套2片；4 mm，1.7 mm隔套各一片。

則這種剪刀條件下隔套數見表2。

3 結 論

1700縱剪機刀軸上刀具的間距和側向間隙是在更換刀具時完全通過定距隔套來決定的，在工作過程中不再進行調整。當需要剪切不同寬度的帶材時可以通過更換上述不同規格不同數量的定距隔套去實現。另外對軸、刀盤、定距套的幾何尺寸要求較嚴格，一般定距套、刀盤加工精度應達4～5級，表面粗糙度0.4～0.8 μm，厚度公差為±0.01 mm。只有通過這樣的組合，縱剪機才能保證側向間隙的精確，從而使剪切精度更加可靠。

參考文獻：

[1] 葉明德，楊威.精密分條圓盤剪的配刀模式[J].重型機械，2006，（1）.

[2] 王剛，李廣，焦興貴.1300圓盤剪切機的設計與參數選擇[J].輕合金加 工技術，2001，（9）.