1700纵剪机刀轴的配刀设计

蔡容 卢君宜

摘 要：1700纵切线上纵剪机精度要求最高，其直接影响了带材的质量，而纵剪机的上下刀轴的配刀合理与否更是影响了纵剪机的精度，文章以1700纵剪机为蓝本分析了如何有效的配刀。

关键词：纵剪机；上下刀轴；配刀

中图分类号：TG339 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）32-0021-02

在热轧板材的生产过程中，大断面的钢坯经过轧制后，为了满足产品尺寸规格的要求，都必须经过剪切工序才能成为合格的产品。纵切机组即主要是对轧制后的钢板进行纵向剪切，使之成为符合尺寸要求的窄钢卷[1]。纵切机组在钢板生产中占据了举足轻重的位置，其技术水平对窄钢卷的质量有重要影响，并直接关系到轧机的生产能力能否充分发挥及轧制生产线工艺流程的平衡问题。纵剪机作为纵切机组中精度要求极高的设备，通过配置上下刀轴上的刀片数量和间距可以将连续送入的钢材纵向切分成若干个窄条，之后可以通过卷取机将这些窄带重新卷取[2]。本文以1700纵切线上的纵剪机为例介绍如何来合理的配置刀片，以满足所需的剪切条件。

1 剪切条件

刀片：圆盘形？尴 330 mm×？尴 490 mm×30 mm，材质为6CrW2Si合金钢；

刀片固定方式：隔套式，即刀片与隔套套在带键的刀轴上，然后两端用轴肩和螺母固定紧，通过隔套和调整垫片来保证上下刀片间距和侧隙；

带材厚度：6 ～8.6 mm；

来料宽度：700～1 550 mm；

分条数：3条或5条；

刀轴的有效长度：1 690 mm。

刀轴与来料相对位置图如图1所示。

2 刀轴的配刀

当分条数不一样时，上下刀轴上的刀盘数量也不一样，但是我们在分析时，可以分析每个剪切单元，每个剪切基本单元的宽度常由三部分组成：两片圆盘剪刀片，上下刀侧的间隙，定距隔套。如图2所示，将宽的部分称为雌刀单元，而对应其窄的部分可以称为雄刀单元，这两个基本剪切单元在上下轴之间交替分布，一般将间隙留在雌刀单元侧。

上下两个刀片之间的间隙是保证精密剪切质量的关键，间隙取决于材料的厚度，定距隔套是保证整个剪切系统间隙精度的最重要环节，所有宽度都可以有许多具有不同的定距隔套配出来。定距隔套的作用按尺寸可分为两种：第一种，定距隔套的尺寸为整数。主要用来满足剪切宽度和填充最外侧两把刀具与轴肩及锁紧螺母间的空挡，其需求量通过刀轴有效长度减去最窄原料带宽来考虑得到，此种定距隔套为填充式定距隔套。第二种，定距隔套的尺寸保留一位小数，其作用为配置间隙和满足带宽的要求，此种定距环为调整式定距隔套。因此按照这种理论可以设计以下几种宽度的隔套：

填充用定距隔套：400 mm，200 mm，100 mm，50 mm，40 mm， 30 mm，20 mm，10 mm，9 mm，8 mm，7 mm，6 mm，5 mm，4 mm， 3 mm，2 mm。

调整间隙用定距隔套：1.0 mm，1.1 mm，1.2 mm，1.3 mm，1.4 mm，1.5 mm，1.6 mm，1.7 mm，1.8 mm，1.9 mm。

通过以上这些隔套可以组合出任何需要的宽度。

当带材来料厚度h=6.0 mm，分条数为5条。宽度B=1 550 mm，取间隙？驻=0.8 mm时。上刀轴左边的空档为1 710-1 550/2+50=130 mm；上刀轴右边的空档为1 710-1 550/2+30=110 mm；下刀轴左边的空档为：1 710-1 550/2+50-（30+？驻）=99.2 mm；下刀轴右边的空档为： 1 710-1 550/2+30-（30+？驻）=79.2 mm，雄刀单元宽度为： 1 550-100/5=290 mm；雌刀单元宽度为：290+2？驻=291.6 mm。那么上刀轴左边的空挡配置为：400 mm，100 mm，50 mm， 5 mm的隔套各一片；上刀轴右边空挡配置为：400 mm，100 mm，30 mm，5 mm的隔套各一片；下刀轴左边的空挡配置为：400 mm，100 mm，10 mm， 8 mm，5 mm，1.2 mm隔套各一片；下刀轴右边空挡配置为400 mm， 100 mm，3 mm，1.2 mm隔套各一片；雄刀单元配置为：30 mm刀片2片；40 mm，20 mm隔套各一片；雌刀单元配置为：100 mm，20 mm，1.6 mm各一片。

则这种剪切条件下隔套数见表1。

同理可得到当带材厚度h=8.6 mm，宽度B=1 550 mm，分条数为3条时，上刀轴左边的空挡配置为：100 mm，30 mm隔套各一片；上刀轴右边空挡配置为：100 mm，10 mm隔套各一片；下刀轴左边的空挡配置为：50 mm，40 mm，7 mm，1.8 mm隔套各一片；下刀轴右边空挡配置为：50 mm，20 mm，7 mm，1.8 mm隔套各一片雄刀单元配置为： 30 mm刀片2片；400 mm，20 mm，2 mm，1.3 mm，隔套各一片雌刀单元配置为：200 mm隔套2片，40 mm隔套2片；4 mm，1.7 mm隔套各一片。

则这种剪刀条件下隔套数见表2。

3 结 论

1700纵剪机刀轴上刀具的间距和侧向间隙是在更换刀具时完全通过定距隔套来决定的，在工作过程中不再进行调整。当需要剪切不同宽度的带材时可以通过更换上述不同规格不同数量的定距隔套去实现。另外对轴、刀盘、定距套的几何尺寸要求较严格，一般定距套、刀盘加工精度应达4～5级，表面粗糙度0.4～0.8 μm，厚度公差为±0.01 mm。只有通过这样的组合，纵剪机才能保证侧向间隙的精确，从而使剪切精度更加可靠。

参考文献：

[1] 叶明德，杨威.精密分条圆盘剪的配刀模式[J].重型机械，2006，（1）.

[2] 王刚，李广，焦兴贵.1300圆盘剪切机的设计与参数选择[J].轻合金加 工技术，2001，（9）.