Раскрой на ножницах

85-

жимом, создающим противоположно направленный момент Qb. Когда напряжение в сечении достигает предела текучести ме­талла заготовки, начинается пластическое течение. При проник-

Рис. 4. 1. Схема отделения металла при резке на нож­ницах:

а—начало процесса; б—момент отделения детали

новении режущих кромок ножей на глубину (0,2—0,5) s напря­жение увеличивается до значения сопротивления срезу и проис­ходит разрушение материала, начинающееся с появления наклон­ных трещин у кромок ножей. Увеличиваясь, трещины сходятся, завершая разделение листа по плоскости резания.

Разрушение металла происходит не только под действием усилий сдвига, но и под действием изгибающего момента, по-

Рис. 4. 2. Геометрия режущих кромок ножей: а—углы резания; б—отрезка параллельными ножами; в—отрезка наклонным ножом

этому при определении усилия резания пользуются не коэффи­циентом т сопротивления сдвигу, а экспериментально опреде­ляемым коэффициентом о_ср сопротивления срезу на ножницах.

При резании на ножницах с параллельными ножами (рис. 4.2, б) усилие резания определится по формуле: Р=

<86

= l,3/lcr_Cp, где I — длина реза, мм; s — толщина листа, мм; σ_ср — сопротивление срезу, кг/мм² (берется по таблицам); 1,3 — коэффициент, учитывающий отклонения по толщине листа, ме­ханическим качествам материала заготовки, притупление ножей и т. д.

При параллельных ножах вся работа А резания происходит на очень небольшом пути, равном толщине листа. Усилие

получается очень большим и действует, как мгновенно

приложенная нагрузка. Резание происходит с ударом, быстро изнашивающим машину. Поэтому параллельно ножи устанавли- ваются редко, главным образом, при отрезке точных по ширине полос-заготовок под вырубную штамповку из тонких листов. Обычно верхний нож устанавливается под углом φ (рис. 4. 2, в) и усилие резания в каждый момент определяется площадью

треугольника с высотой s и основанием

Усилие резания при наклонных ножах значительно меньше усилия резания того же листа при параллельной установке но­жей. Однако под влиянием момента М—Р1а и горизонтальной составляющей Р₂ (см. рис. 4.1,6) заготовка, отрезанным уча­стком опирающаяся на переднюю кромку верхнего ножа, а на неотрезанном участке фиксированная только прижимом, k про­цессе резания несколько сдвигается, получает утяжку и линия реза получается не прямой, а саблевидной в плане и изогнутой. Поэтому при резке листов малой толщины, когда перегрузки механизма ножниц можно не бояться, а также при резке мате­риалов, имеющих небольшую прочность (текстолита, гетинакса, картона, фибры и т. д.) ножи устанавливаются параллельно. Как видно из формулы, чем больше угол φнаклона верхнего ножа, тем меньше усилие, нагружающее ножницы, при тех же толщине и материале разрезаемого листа. Однако практически при большой длине ножей (более 3 м) величина угла ср ограни­чивается значением 3—3,5°. При больших значениях ср величина хода верхнего ножа и высота ножниц получаются очень боль­шими, а отрезаемый участок листа сильно изогнутым. Опас­ность выскальзывания листа из под ножа возникает при угле

Процесс отделения металла при резании на ножницах имеет много общего с процессом резания на строгальных станках и геометрия режущих кромок должна быть аналогичной (см. рис. 4. 2, а). Для уменьшения усилия резания и трения о пло­скость среза на ножах предусматривается задний угол а, а для уменьшения изгибающего момента — передний угол у. Величи­на угла а составляет 1,5—3°, а угла 7 не превышает 10°. Для

87-

того, чтобы под действием горизонтальной составляющей верх­ний нож не находил на нижний, между ножами в плоскости их движения оставляют зазор г. Величина этого зазора берется по таблицам и составляет, в зависимости от толщины и механиче­ских свойств материала разрезаемого листа, 0,02—0,9 мм. Часто из соображений удешевления изготовления и переточки ножей они делаются прямоугольными, без углов а и у. Изготавливают­ся ножи для гильотинных ножниц из углеродистой стали марок

Рис. 4. 3. Гильотинные ножницы:

а—общий вид; б—схематичный поперечный разрез; i—станина; 2—стол; 3—ползун;

4—прижим; 5—привод; 6—упоры; 7—механизм включения; 8—опорная плита; 9—ниж- ний нож; 10—верхний нож; И—рама; 12—буфер

У8А или У10А с термической обработкой до HRC 56—58, ре­же—из сталей Х12М, Х12ТФ, 5ХВ2С, 6ХС с термической обра­боткой до HRC 58—62.

Устройство и работа гильотинных ножниц. На рис. 4.3, а дан общий вид гильотинных ножниц, а на рис. 4. 3, б их поперечный схематический разрез. Жесткая, воспринимающая ударные на­грузки резания, литая чугунная или сваренная из толстых стальных плит станина 1 служит основой, на которой смонти­рованы все остальные узлы и механизмы. Для жесткости кон­струкции станина выполняется в виде узла таврового сечения. Массивная опорная плита 8 обеспечивает конструкции большую жесткость в направлении усилия резания. Задний упор 6, рас­положенный по всей длине ножей, устанавливается в процессе наладки ножниц вращением маховичка.

Чугунный стол 2, снабженный продольными Т-образными пазами, служит опорой для разрезаемых листов. В Т-образных пазах фиксируются болты для крепления боковых и передних

88-

89-

ных пазах стола 3 или на кронштейнах 5 стола. Расстановка упора осуществляется по шаблонам (ШРД, ШЗ, ШК и др.).

Особенности резки титановых сплавов. Листовой раскрой титановых сплавов выполняется обычными способами с исполь­зованием стандартного оборудования. При раскрое толстых ли­стов из высоколегированных титановых сплавов кромка детали

Рис. 4. 4. Схема настройки ножниц:

а—отрезка по заднему упору; б—отрезка по заднему и боковым упорам; а—отрезка по переднему упору; г—установка для получения наклонного «-.реза; /—линейка; 2—болт; 3—стол; 4—задний упор; 5—кронштейн; 6—под­кладка

может выкрашиваться и образуются мелкие трещины, парал­лельные поверхности листа. Этот дефект предупреждается подо­гревом заготовки, уменьшением зазора между ножами и при­менением ножниц с острыми, непритупленными режущими кромками. Подогрев заготовки в зоне резания дается полосой с шириной »60 мм. Температура нагрева — до 700° С. Нагрев может быть выполнен специальными лампами, помещаемыми в желобчатый экран из нержавеющей стали с полированной рабочей поверхностью. Кромки деталей после отрезки зачи­щаются. В тех случаях, когда объем работ на участке невелик (например, доработка деталей из листа на участках сборки) и установка гильотинных ножниц экономически нецелесообразна, применяются настольные гильотинные ножницы с рычажным

90-