影响板材剪切尺寸精度的主要因素及质量控制

曾荣 袁晓涛

摘要：剪板机剪切下料作为金属板材加工的重要方式之一，主要用于裁剪各种规格板材的直线边缘，具有工作方式简单、效率高、成本低等特点，所加工配件质量一般能够满足产品设计及工艺要求。本文分析了影响金属板材剪切尺寸精度的主要因素及相应的质量控制措施。

关键词：剪板机；剪切；尺寸精度

板材剪切一般是备料下料的源头工序，其质量好坏直接影响后工序加工。在生产实践中，常常会出现剪切配件尺寸超差等问题。随着对剪切质量要求的不断提高，需要对剪切的实际加工精度和影响剪切精度的主要因素有一个整体认知，以便采取适当的措施，稳定和提高剪切质量。公司一般进行t3～t16的金属板材剪切加工。剪切设备主要为液压摆式剪板机、液压闸式剪板机和机械剪板机。通过长期的剪切经验积累和试验，相应分析如下。

1.影响剪切尺寸精度的主要因素及质量控制

1.1.后档料定位精度及可靠性

后档料定位精度和可靠性直接影响配件下料的尺寸精度。根据设备说明书和相关资料介绍，数控剪板机的后档定位精度一般能达到±0.1mm。后挡料与下刀片的平行度在1000mm长度上一般小于0.20mm，故设备本身的精度一般能够满足剪切要求。在剪切过程中，后档料需要承受定位时难以避免的撞击，特别是大板、厚板，故需要良好的刚度和强度。生产中，需要经常检查后档料的变形和后档料机构工作是否正常，以保证其与刀片的平行度和调整准确性，避免剪切出现尺寸超差和大小头。

1.2.板材剪切定位方式

板材剪切定位方式主要包括靠后档料剪切和对线剪切。对线剪切包括在配件上划线然后靠剪板机灯光影剪、将配件对齐工作台上的线剪切、将配件对齐卷尺挂尺剪切等方式。由于对线剪切配件定位需目测，尺寸精度比靠后档料剪切明显要差。

在生产中，异形件、大配件和剪切过程中的尾料一般均需要对线剪切。特别是厚板大配件，由于重量大，对线剪切时微调定位比较困难，精度就更差些。操作时需要细致或制作专门的定位装置。

1.3.配件尺寸测量方式

对于剪切配件，其边缘和断面难以避免有缺陷和变形，主要包括断面有斜度、断面层台凸起、配件剪切边缘变形等。

如图1，当采用卷尺对配件尺寸进行测量时，卷尺从A端拉到B端，则容易将D值认为是配件的尺寸，而一般情况下，剪切配件的最大轮廓尺寸（如图中的C值）才是其标准值，断面倾斜越大，误差越大；当用卷尺从B端拉到A端测量时，由于卷尺头定位处一般有8mm的高度，故根据配件板厚变化的情况，会有不同结果，板厚小于8mm时，卷尺会挂在B端光亮带上，此时测量无偏差，但当板厚明显超过8mm时，则卷尺可能会挂在倾斜断面的某一位置，从而产生不同的测量误差。同样，断面层台凸起等缺陷也会对测量产生干扰。在板材剪切的末尾，剪下配件末端断面会因为重力引起的撕裂产生明显倾斜，相应的台上的配件断面也会有一定变形，只是会小一些。这种倾斜一般分布在剪切末尾的0mm～150mm范围，断面垂直度一般在1mm～2.5mm。

因此，在配件尺寸测量时，应注意观察，分析断面倾斜带来的影响，避开凸台、板材两端、过大毛刺等缺陷位置，测量两到三个位置，以便正确反映配件尺寸。

1.4.卷尺精度

卷尺精度直接影响配件剪切尺寸精度。对线剪切中的部分划线、挂尺剪直接需要卷尺定位，而靠后档料剪切时也需要测量配件尺寸来验证后档距离是否正确，故卷尺精度对剪切加工至关重要，再加上卷尺在剪切过程中使用频繁，容易产生变形，因此，应经常检查卷尺精度是否正常，以免产生批量尺寸偏差。

1.5.板材在剪切中的游动和变形

板材剪切是一个受力异常复杂的过程。在剪切过程中，可能因为厚板配件所需剪切力大、压在配件上压脚数少、压脚故障等因素，发生配件因压脚力不够发生游动的情况，这样会导致配件剪切平行度超差，从而影响配件尺寸。生产中，可以尝试将配件放在剪板机压脚多，压脚力相对稳定的位置，以获得较好的尺寸精度。

板材在剪切过程会产生变形，变形的不一致会形成一定的尺寸公差。

另外，在剪切中，靠后挡料定位时的撞击和振动、配件剪切宽度大（重力大）产生下垂影响定位、卷尺测量误差等等都对剪切尺寸精度有影响。

2.一般剪切尺寸精度

通过对比分析剪切尺寸数据，结合公司加工配件一般尺寸和加工方式，正常操作时，一般剪切尺寸精度按表1（剪切长度不大于3000mm）。

生产中，当配件的尺寸精度要求超过剪切一般加工精度时，可以采用其它加工方式，如数控切割、模具下料等，或者制作相应的工装以保证尺寸精度要求；而当配件下料精度明显与表中数据不符时，则需要查找原因，控制剪切质量。

3.结束语

由分析可知，板材剪切精度受人为操作影响很大，生产中应规范操作，加强配件检查，以控制剪切质量。剪板机剪切加工有其剪切精度范围，应根据配件要求，合理、经济选择加工方式。

参考文献：

[1]《机械设备维修问答丛书》编委会.锻压设备维修问答.北京：机械工业出版社，2007.9.