斜刃剪剪切質量分析及對策

鄧守波

（南京鋼鐵集團中板廠，江蘇 南京 211500）

在當前金屬行業背景下，質量問題成為了金屬行業重要研究課題。中板廠精整兩條剪切線是由斜刃式橫剪、縱剪及圓盤剪機組組成，但在實際的生產中，斜刃剪帶來的剪切質量問題尤其突出，不同的客戶提出質量異議[1]。根據目前的市場及客戶的要求，斜刃式剪刀機帶來的缺陷需要消除，尤其是剪后的毛刺、鼓形、臺階、瓢曲等缺陷嚴重影響金屬板表面質量，并為后道工序帶來困難，嚴重影響合同的交付及客戶的使用[2]。

1 精整線剪刀機工藝布局

如圖1所示，精整1#線：金屬板到達1#剪前時，先將金屬板一條縱邊切掉，切邊寬度25mm～30mm，經2#線切頭及劃線后進入3#剪，3#剪將另一條縱邊切掉，并進行寬度定尺，4#剪根據劃線定尺剪切；2#線剪切時，首先由圓盤剪將金屬板的兩側縱邊切除，再由切頭剪、切尾剪將金屬板剪切符合客戶要求的長度。

圖1 精整剪切線工藝布局簡圖

2 斜刃剪剪切原理

上下刀片固定在上下剪床上，采取運動的上剪床將金屬板的頭尾部、邊部毛邊切除干凈。如（圖2）。

圖2 斜刃剪剪切原理示意圖

3 斜刃剪剪切缺陷原因分析

3.1 毛刺

形貌：沿著金屬板的四個剪斷面向上或上下突起的尖角成為毛刺。（如圖3）。

圖3 毛刺形態

產生的原因：

（1）上下剪刃間隙過大，或刀片剪刃鈍化所造成，產生過程。（如圖4）。

圖4 剪切過程

（2）滑板間隙過大，上剪床擺動，剪切時造成刀片間隙大，產生毛刺。（如圖5）。

圖5 滑板間隙過大

（3）下剪床底角螺栓松動，剪切時，受到上剪床的沖擊力，使下剪床松動，造成刀片間隙大。

解決方法：

①上剪床滑板要保持足夠的潤滑油，防止磨損，一旦磨損后應立即更換或調整，保持穩定[3]。②在實際操作中，一般根據經驗調整，可采用破布、牛皮紙進行試剪，剪不斷則證明間隙調整不符合要求，斜刃剪間隙可控制在0.3mm～0.8mm左右。③要經常對下剪床的底角螺栓進行緊固，檢修時對下剪床的氧化渣清理。④制定刀片的更換周期，確保剪刃鋒利[4]。

3.2 剪切瓢曲

形貌：金屬板的頭尾部向上或向下彎曲。（圖6）

圖6 瓢曲形態

產生原因：

（1）刀片修磨后的高度低于下剪床刀槽的高度，剪切時金屬板懸空造成頭尾向下彎曲（如圖7），產生過程（圖8）。

圖7 金屬板懸空造成頭尾向下彎曲

圖8 金屬板向下彎曲過程

（2）金屬板在切頭尾過程中，剪刀機上剪床回程時會沿著金屬板的剪斷面帶起，這主要是未使用壓頭機造成的。（圖9）。

圖9 金屬板在切頭尾過程

解決方法：

①對所有的修磨的刀片進行編號，測量其高度，并格局修磨后的高度加工相適應的墊片進行補償，完全可以避免因刀片高度問題帶來的向下彎曲現象。②生產時，壓頭機裝置需投入使用，并定期做好設備維護。

3.3 矩形度超標（橫剪）

形貌：剪后的金屬板無法保證客戶要求的矩形，被剪成了平行四邊形或梯形，金屬板兩條縱邊誤差大或對角線誤差，都無法滿足客戶要求。這主要是針對橫剪在定尺時而言的。（如圖10）。

圖10 矩形度超標剪切

產生原因：

這主要是橫剪剪前或剪后的排輥偏離造成，與刀片的夾角超出或＜90°。如圖（11）。

圖11 橫剪在定尺

解決方法：

采取角尺測量，確保排輥與刀片垂直，為了防止排輥松動，處正常固定底座外，需要采取拉桿螺絲與底座連接，確保排輥不松動；班中可對矩形度情況進行抽查。

3.4 臺階

形貌：

這主要是針對斜刃縱剪而言的，剪后的金屬板縱邊不是一條直線，部分金屬沿著剪斷面凸起的缺陷。（圖12）。

圖12 斜刃縱剪

產生原因：

（1）金屬板剪完第一刀后，導致汽缸頂撞速度快，金屬板跳動，使剪切開始點偏離第一刀直線而出現階。

（2）剪后的排輥與剪刃不是一條直線，偏離剪切線前方，這是主要原因。（圖13）。

圖13 臺階產生示意圖

解決方法：

（1）出口排輥輥面確保與剪切線在一條直線上一旦偏離線外，金屬板就會產生臺階缺陷，無法保證矩形度。

（2）汽缸操作時，禁止頂撞金屬板，尤其是金屬板運行過程中，以避免金屬板跳動而偏離。

3.5 矩形度超標（縱剪）

剪后的金屬板產生大肚子、鼓形、鐮刀彎等缺陷，無法滿足客戶要求的尺寸。（圖14）。

圖14 矩形度超標縱剪

解決方法：①兩臺縱剪剪后排輥與剪切線調整為一條直線。②剪后的排輥、定尺；立輥磨損程度＞3mm時，需要及時更換。③定尺機構傳動齒輪經常更換，消除齒輪間隙。

4 結語

通過不斷的優化與改進，中板廠斜刃剪剪切質量大幅度提高，剪切非計劃由原來的0.50%降為0.06%。隨著客戶對金屬板剪切質量提出更高的要求，根據斜刃剪的特點，會產生一系列的質量問題，但根據現代的技術手段會大大改善這些缺陷，從而滿足客戶要求。