headerphoto

Отрезка листового материала на ножницах

ТИПЫ НОЖНИЦ И ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

Существуют различные способы отрезки листовых материалов. Эти способы отличны друг от друга по типу оборудования, на котором осуществляется резание и по характеру отрезаемого металла.

Для резки листового металла в основном используются ножницы: с параллельными ножами, с наклонно расположенным ножом и дисковые (роликовые).

Отрезка листового материала на ножницах

Типы ножниц: а - с параллельно расположенными ножами;

б - с наклонными ножом

Ножницы с параллельно расположенными ножами используются для резки узких и толстых полос до 40 мм, а также неметаллических материалов (гетинакс, текстолит и др.). ножницы с наклонными ножом применяется для отрезки листа на полосы, являющимися заготовками для вырубки. Дисковые ножницы используются для продольной резки листового материала при значительной длине линии реза, а также для отрезки продольных кромок и вырезки круглых и более сложных по форме деталей.

СХЕМА ОТРЕЗКИ НА НОЖНИЦАХ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ РЕЖУЩИМИ КРОМКАМИ

Напряжения и деформация. Процесс резки листового материала ножницами состоит из нескольких последовательных стадий: а) упругой, когда деформации находятся в области упругих деформаций, а напряжения в металле не превосходят предела упругости. Здесь происходит смятие поверхности материала вследствие изгиба с растяжением, под действием усилия приложенного к ножу. б) Вторая стадия – пластическая. Деформации являются остаточными, а напряжения в металле превышают предел текучести и возрастают до максимума, отвечающего сопротивлению металла срезу (сдвигу). Т.е. во второй зоне начинается разрушение вследствие резкой концентрации напряжений по мере внедрения ножей в металл. Наибольшие деформации сдвига направлены по поверхностям скольжения, которые начинаются у острия кромок ножей. Во время второй стадии ножи углубляются в металл на 0,2-0,5 его толщины, в зависимости от твердого и пластичности металла. в) Третья стадия – разрушения (скалывание) материала. Здесь происходит образование микро- и макротрещин, которые направлены по поверхности скольжения. Они вызывают отделение одной части материала от другой. Происходит полной разрушение материала, определяющее внедрение режущей кромки. Это разрушение происходит раньше, чем встретятся режущие кромки.

На рис. а показана схема отрезания.

Отрезка листового материала на ножницах

 Схема сил действующих при отрезке (а)

и при повороте листа (б)

Перерезывающие силы образуют пару с моментами Отрезка листового материала на ножницах, где Отрезка листового материала на ножницах - плечо между точками приложения равнодействующих Отрезка листового материала на ножницах, где Отрезка листового материала на ножницах - зазор между ножами 0,05-0,2 мм. в действительности процесс отрезания происходит гораздо сложнее. Пара сил стремится поставить разрезаемый лист в наклонное положение и раздвинуть и раздвинуть ножи (рис. 5, б), чтобы избежать поворота материала относительно плоскости резания, необходимо к заготовке приложить усилие Отрезка листового материала на ножницах, удерживающие ее в горизонтальном положении (рис. 5). Разрезаемый материал будет поворачиваться до тех пор, пока

Отрезка листового материала на ножницах,                                             Отрезка листового материала на ножницах.                                           

Для уменьшения сил трения задняя кромка ножей делается наклонной.

Отрезка листового материала на ножницах

Геометрия отрезного ножа

Задний угол Отрезка листового материала на ножницах делают равным 2-3 0. Таким образом, плоскость разреза располагается не в плоскости перемещения ножей и поверхность среза оказывается неровной. При отрезании получается, следовательно, не простой сдвиг, а сложная деформация, состоящая из смятия, изгиба, растяжения и среза. При угле резания Отрезка листового материала на ножницах (79-870) реакции от силы Отрезка листового материала на ножницах противодействует отжиманию ножей. С уменьшением Отрезка листового материала на ножницах сила Отрезка листового материала на ножницах возрастает, вместе с ней возрастание и удельное давление. Для уменьшения усилия резания режущая кромка верхнего ножа делается под некоторым углом. Угол створа Отрезка листового материала на ножницах при его увеличении приводит к увеличению горизонтальной силы Отрезка листового материала на ножницах, стремящейся вытолкнуть лист из-под ножей. Сила Отрезка листового материала на ножницах должна быть уравновешена силой трения листа о ножи. Для этого нужно, чтобы тангенс угла наклона был меньше коэффициента трения. Таким требованиям удовлетворяет Отрезка листового материала на ножницах. При узкой полосе его делают равным 50. Поверхность среза (рис. 3.4) состоит из 4 зон: 1) сжатие металла под верхним ножом, 2) зона погружения ножа, 3) зона скалывания, 4) зона сжатия металла нижним ножом.

Отрезка листового материала на ножницах

Схема поверхности среза

При рассмотрении поверхности среза на срезаемой кромки выделяется две видимые зоны: узкая блестящая полоска соответствует пластической стадии деформирования. Более широкая матовая полоса – полоса скалывания.

 

 ЗАЗОР МЕЖДУ НОЖАМИ

Для получения качественного среза при отрезки листового материала большое значение имеет выбор правильного зазора между ножами. При нормально выбранном зазоре поверхность сдвига и скалывающие трещины, возникающие у одной режущей кромки, совпадает с поверхностями сдвига и трещины, возникшими у другой режущей кромки. Образуется общая поверхность среза. При малом зазоре складывающие трещины не совпадают и образуют перемычку, которая в дальнейшим перерезается и образует на материале заусенец. В случае очень большего зазора на поверхности материала образуется рваные заусенцы от затягивания и обрыва металла в зазоре.

Заусенец образуется также в результате затупления режущих кромок ножей.

Величину зазора можно определить их теоретически по следующей формуле:

Отрезка листового материала на ножницах,

где Отрезка листового материала на ножницах - толщина материала; Отрезка листового материала на ножницах - глубина погружения ножей; Отрезка листового материала на ножницах - угол скалывания.

Практически зазор рекомендуется принимать около 10% от толщины материала.

 

УСИЛИЕ РЕЗАНИЯ И ПОДБОР НРЖНИЦ

Величина усилия при отрезке на ножницах зависит:

а) от формы и расположения ножей;

б) механических свойств и структуры металлов;

в) от толщины металла.

На ножницах с параллельно расположенными режущими кромками ножей, величина усилия при отрезки определяется по формулам:

Отрезка листового материала на ножницах;

Отрезка листового материала на ножницах,

(при заднем упоре) и без поддержки отрезаемой части

Отрезка листового материала на ножницах

где Отрезка листового материала на ножницах - усилие отрезки в кН; Отрезка листового материала на ножницах - сопротивление материалу срезу, МПа; Отрезка листового материала на ножницах - предел прочности при разрыве, МПа; Отрезка листового материала на ножницах - длина линии реза;Отрезка листового материала на ножницах - толщина материала; Отрезка листового материала на ножницах - поправочный коэффициент равный 1,2-1,5, учитывающий отклонение от явлений чистого среза, затупление ножей, неравномерность в толщине; Отрезка листового материала на ножницах - задний угол.

Подсчитав необходимое усилие по каталогу, выбирают тип ножниц для заданного материала. При обычных параллельных режущих кромках усилие резания не является постоянным. Изменение усилия резания видно из диаграммы изменения усилия резания в зависимости от проникновения ножа в металл.

Отрезка листового материала на ножницах

Диаграмма изменения действия резания

Усилие, подсчитанное по формуле Отрезка листового материала на ножницах, является максимальным и соответствует положению ножа в точке Отрезка листового материала на ножницах. По индикаторной кривой, возможно, подсчитать затраченную работу по формулам:

Отрезка листового материала на ножницах,

где Отрезка листового материала на ножницах - абсолютная величина погружения ножей; Отрезка листового материала на ножницах - коэффициент полезного действия резания.

РАБОТАРЕЗАНИЯ. МОЩНОСТЬ РЕЗАНИЯ

Для вычисления работы и мощности, затрачиваемой при отрезке на ножницах с параллельным расположением режущих кромок, пользуются формулами:

а) для материалов с толщиной Отрезка листового материала на ножницах мм

Отрезка листового материала на ножницах;

б) для материалов с толщиной Отрезка листового материала на ножницах мм

Отрезка листового материала на ножницах;

в) для толщины Отрезка листового материала на ножницах

Отрезка листового материала на ножницах;

или по формуле Звороно:

Отрезка листового материала на ножницах.                                  

Значение величины работы позволяют вычислить мощность на ползуне, маховике, а также мощность электромотора.

1) Полезная мощность на ползуне:

Отрезка листового материала на ножницах;

2) мощность на маховике в л.с.:

Отрезка листового материала на ножницах;

3) мощность электромотора

Отрезка листового материала на ножницах,

где Отрезка листового материала на ножницах - коэффициента режима работы 1, 1-1, 4; Отрезка листового материала на ножницах- частота вращения коленчатого вала; Отрезка листового материала на ножницах - к.п.д. ножниц 0,5-0,7; Отрезка листового материала на ножницах - к.п.д. передачи.

 

РЕЗАНИЕ НА НОЖНИЦАХ С НАКЛОННОЙ РЕЖУЩЕЙ КРОМКОЙ

Схема резания. Такие ножницы применяются для резки относительно тонких по сравнению с длиной реза материалов, толщиной до 14-16 мм. Особенностью резания ножниц является наличие наклонного верхнего ножа и то, что резке подвергается не весь лист сразу, а столько его определенная часть, которая является постоянной и зависит от угла наклона верхнего ножа.

Отрезка листового материала на ножницах

Отрезка материала наклонным ножом: а - схема отрезки; б - поворот и изгиб отрезаемой полосы; в - положение прижима при отрезки

Резание происходит последовательно, по участкам. Ввиду этого усилие на этих ножницах постоянно и по величине значительно меньше, чем на параллельных ножницах. Треугольник Отрезка листового материала на ножницах - металл, разрезаемый в данный момент. На участке Отрезка листового материала на ножницах имеются все фазы резания: смятие, изгиб, срез. Работа по существу выполняется окончательно. Но в точке “Отрезка листового материала на ножницах” и в точке “Отрезка листового материала на ножницах”, когда нож погрузился на глубину до образования скалывающихся трещин.

Под действием опрокидывающим моментом разрезаемый металл стремится повернуться, занять наклонное положение, заклинится между ножами и создает тем самым боковое распирающие усилие: изгиб и скручивание полосы зависит от толщины и ширины материала, угла створа ножей и механических свойств материала. Чем уже и толще полоса и чем больше угол створа ножей, тем больше будет изгиб и скручивание отрезаемой полосы. При отрезки толстых полос изгиб и скручивание настолько велики, что перед запуском в работу полосу необходимо править. Во избежание изгиба и скручивания вводят специальные прижимы для полосы (рис. 3.6, в). Для ориентировочно оценки изгиба и вместе с тем для определения правильности выбора угла створа, пользуются эмпирическими формулами:

Отрезка листового материала на ножницах;      Отрезка листового материала на ножницах,

где Отрезка листового материала на ножницах - величина изгиба полосы, мм; Отрезка листового материала на ножницах - угол скручивания в градусах; Отрезка листового материала на ножницах - толщина полосы, мм, Отрезка листового материала на ножницах - длина полосы, мм; Отрезка листового материала на ножницах - относительное удлинение, %; Отрезка листового материала на ножницах - угол створа в градусах.

 

МИНИМАЛЬНЫЙ УГОЛ СТВОРА И ХОД НОЖЕЙ

Минимальный угол створа ножей можно определить по глубине погружения ножей в металл.

Отрезка листового материала на ножницах

Рис. 3.7. Схемы к определению минимального угла створа ножей (а) и их перемещения (б)

Из треугольника Отрезка листового материала на ножницах (рис. 3.7, а) Отрезка листового материала на ножницах или Отрезка листового материала на ножницах. Угол створа

Отрезка листового материала на ножницах,

где Отрезка листового материала на ножницах - глубина погружения ножей.

Минимальный ход ножа (рис. 3.7, б) определяется следующими отношениями: Отрезка листового материала на ножницах, но Отрезка листового материала на ножницах, откуда

Отрезка листового материала на ножницах.

 

УСИЛИЕ И РАБОТА ОТРЕЗКИ

Усилие резания определяется по формуле Звороно:

Отрезка листового материала на ножницах.

Работа, затрачиваемая при отрезке, определяется по формуле:

Отрезка листового материала на ножницах.

Иногда при отрезке листов пользуются формулами:

Отрезка листового материала на ножницах - формула Фишера;

Отрезка листового материала на ножницах - формула Целикова,

где Отрезка листового материала на ножницах - удельная работа.

Мощность подсчитывается по тем же формулам, что и для ножниц с параллельными ножами. Работа на наклонных ножницах ведется по упорам – заднему, переднему и боковому. Помимо того на столе можно устанавливать упоры – угольники под углом к ножам. По переднему и заднему упорам отрезаются полосы с параллельными сторонами, а по боковому и заднему упорам (или переднему) – заготовки с углом между сторонами 900.

Как правило, отрезка ведется по заднему упору. Зазор между ножами Отрезка листового материала на ножницах мм (5-7 % от толщины материала).


Метки: деталь, лист, листовой, форма