常用中厚板剪切机剪切力分析.pdf

2011年第2期南钢科技与管理23

常用中厚板剪切机剪切力分析

赵桂明叶青汪晓霖
(中厚板卷厂)

摘要:分析常用剪切机剪切力计算公式，以及剪切力与钢种抗拉强度、剪切角、钢板厚度等的关系;并利用剪
切力计算公式，计算出在剪切力一定的情况下，剪切机针对各个钢种钢板的最大剪切厚度，从而得到合理有效

的生产建议。
关键词:中厚板剪切机剪切力

AnalysisofShearingForceofCommonShearingMachineofHeavyPlate

ZhaoGuimingYeQingWangXiaolin
(WidePlate/CoilPlant)

Abstract:Byanalyzingtheformulaofshearingforceofcommonshearingmachineandtherelationbetweenshearingforce
andsteelgradestensilestrength，cuttingangle，steelplatethicknessandsoon．Withtheformulaofshearingforce，the
maximumshearingthicknessiscalculatedatthesametimeaccordingtosteelgrades，fromwhichreasonablesuggestions
canbemade．
Keywords:heavyplate;shearingmachine;shearingforce

2()
前言F=K1K2K3τεh/tgα1
其中，:钢板剪切强度，实际计算时以钢板
目前，全国钢铁厂有近百条中厚板生产线，大多τσb

数钢板都需要经过剪切机剪切双边、分段定尺等精抗拉强度替代。

整工序后才能成为成品销售，而液压斜刃剪、圆盘h:钢板厚度;

剪、滚切剪是精整线的主要剪切机类型，各个钢铁厂α:剪切角，斜刃剪该值固定，一般为3～5°;

精整线都在使用。鉴于这种情况，分析研究上述剪ε:钢板断裂时的相对切入深度，取ε=1．25δ，

切机的剪切力计算公式，以及剪切力与钢种抗拉强δ为钢材伸长率，可以查表得出;
度、剪切角、钢板厚度等的关系，对生产实践具有直:应力变换系数，取;
K10．75～0．85
接的指导意义。:应力变换系数，取;
K20．7～0．8
剪切钢板时，;
K1K2=0．6
1常用剪切机剪切力计算公式分析:刀片间隙和刀片磨钝系数，取
K31．1～1．3K3

1．1液压斜刃剪=1．2。

斜刃剪剪切力计算公式为柯洛辽夫公式:由公式(1)可以看出，液压斜刃剪剪切力主要与
24南钢科技与管理2011年第2期

钢种抗拉强度、材料伸长率、钢板厚度、剪切角有关，由公式(2)(3)计算可得出，剪切力与钢板强

而斜刃剪的剪切角是一定的，所以剪切力随着钢板度、厚度成正比关系。
，
的强度和厚度变化成正比关系。1．3圆盘剪

1．2滚切剪圆盘剪剪切力计算公式为诺沙利公式

滚切剪剪切力计算公式由斜刃剪剪切力计算公2()()
P=σbh0．4ε/tgα+0．74
式变换而来，由于滚切剪剪切重叠量一定，而上剪其中，:钢板抗拉强度;
Δσb
刃当量剪切角α根据钢板厚度变化而变化，根据滚h:钢板厚度;
()
切剪滚切状态示意图如图1所示可以推导出剪切ε:钢板断裂时的相对切入深度，取ε=1．25δ，
:
角的计算式δ为钢材伸长率，可以查表得出，
Δ+h(1－ε/2):剪切角
α=arccos(1－)(2)α。
R
s+(1－ε/2)h
cosα=1－(5)
其中，h:钢板厚度;D
:;
R刀片圆弧半径式中，s:圆盘刀片重合度;
:，，
ε钢板断裂时的相对切入深度取ε=1．25δD:圆盘刀片直径。
δ为钢材伸长率，可以查表得出;圆盘剪剪切角的计算方法与滚切剪一致，由公
:
Δ刀片重叠量。式(4)(5)计算可得出，剪切力与钢板强度、厚度成
():
由公式1变换得到的滚切剪剪切力计算公式为正比关系。
2()
F=K1K2K3Kασbεh/tgα3
其中，K:剪切角修正系数，取1．1～1．3。
α2剪切力计算公式理论运用
由于滚切剪滚切时上下刀片重叠量一定，上剪
以中厚板剪切线各个剪切机为例，计算出在最
刃圆弧沿着下剪刃直线做纯滚动，所以稳定剪切时，
大剪切力确定的情况下，各个钢种钢板在理论上能
钢板实际剪切面积为图1中所示ABCD所围阴影部
够剪切的最大厚度。
分，且面积保持不变，而上剪刃半径数值远大于钢板
2．1液压斜刃剪
厚度数值，因此AB线可视为直线，则AB线与水平
已知液压斜刃剪主油缸直径d=550mm，系统
方向所成锐角即为剪切角Φ，为统一表示，用α代
工作压力p=20MPa，活塞与缸筒摩擦系数η=
替另外，公式中加入剪切角修