剪斷機的優(yōu)勢性能及精密剪切方法

　　在大批量生產(chǎn)的機械制造部門，如模鍛、輥鍛和冷熱擠壓零件中，棒材是主要的原材料。棒材剪切機是制備這些鍛件坯料的主要設備。隨著21世紀現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，精密鍛造、擠壓等少切或無切成形工藝得到越來越廣泛的應用，對所需毛坯的體積（重量）誤差、端面形狀等幾何參數(shù)提出了越來越高的要求。然而，目前的沖裁方法普遍存在著能耗高、效率低、材料消耗大、沖裁質(zhì)量差等問題。因此，尋找一種高質(zhì)量、高效率、低消耗的精密沖裁方法已成為人們追求的目標。

　　棒料剪切機是一種高生產(chǎn)率的剪切設備。對于大直徑鋼筋，每分鐘可切割幾根，十幾根，對于小直徑鋼筋，每分鐘可切割五六十根。以中小型棒材為例，鋸切時間與鋸切時間之比為1:20，鋸切材料利用率比鋸切高25%。對于碳鋼或低合金鋼，冷態(tài)或熱態(tài)剪切容易實現(xiàn)機械化和自動化。與其它切割工藝相比，棒材切割工藝具有明顯的經(jīng)濟效益。

　　目前，精密剪切方法的研究和應用主要有以下幾個方面：

　　1.徑向夾緊剪，即先擰緊鋼筋，再完成鋼筋的切割。徑向夾緊剪切機的優(yōu)點是消除了普通剪切法引起的桿傾斜的幾何原因，消除了剪切條的彎曲力矩，從而解決了坯料線彎曲后的剪切問題。然而，新的問題是改變材料在剪切帶中的應力狀態(tài)，形成多向應力。

　　2.軸向壓縮剪切，即在剪切過程中，在坯料端面施加軸向應力，增加棒料剪切區(qū)的軸向壓力，實現(xiàn)材料的塑性剪切分離。該方法主要適用于鋼、鋁、低碳鋼等軟材料。由于剪切過程中存在較大的壓力應力，使刃口和設備的工作環(huán)境惡化，機構(gòu)復雜，成本昂貴。

　　3.氫脆溫度下的熱剪切，這種方法通常適用于低碳鋼的剪切。在剪切前，將鋼筋預熱至溫熱狀態(tài)，并利用該溫度區(qū)鋼材的氫脆進行剪切。雖然剪切面主體為剪切帶，但凹凸較少，剪切面質(zhì)量較好，坍塌量的橢圓度明顯降低。剪切法適用于大直徑鋼筋。四。高速剪切，即通過高速加載來提高坯料的剪切質(zhì)量。在高速載荷下，材料的韌性降低，脆性增加，剪切變形區(qū)變窄，塑性變形小，從而提高了剪切質(zhì)量。結(jié)果表明，當加載速度大于4.5m/s時，剪切質(zhì)量明顯提高。但高速剪切沖擊力大，能耗高，設備機械條件差。

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