1.3. Материалы для лш. Разделка на заготовки

В качестве материалов для ЛШ используют черные металлы (сталь), цветные металлы и неметаллические материалы. Их поставляют в виде листов, рулонов и лент. Ширина ленты может быть до 300 мм. Весь листовой латериал поставляется по соответствующим ГОСТам. В них регламентированы: химический состав, толщина, ширина, длина. Допуски на эти размеры, механические свойства (предел текучести, относительное удлинение, твердость) и т.д. Используется сталь марок 10, 08кп, 10пс, 20пс (это углеродистые качественные стали); 15Г, 20Г (это легированные конструкционные стали); 12Х18Н9Т (нержавеющая сталь). Для разрезки исходного материала применяют ножницы. Они подразделяются на ножницы с возвратно-поступательным и вращательным движением ножей. К 1-ой группе относятся ножницы кривошипные с наклонным ножом, (гильотинные, вибрационные); ножницы сортовые, высечные и с перекрестными ножами. Ко 2-ой группе относятся ножницы с одной или несколькими парами дисков-ножей.

1.4. Резка на ножницах с параллельными ножами

Схема резки представлена на рисунке 1.11.

Рис.1.11. Схема резки на ножницах с параллельными ножами:

1- разрезаемый материал; 2- регулируемый упор; 3 - ножи; 4 - стол; 5- ползун;

6 - упор; P – усилие реза; Q – усилие прижима

Момент резки М = Q * b = P * a.

Рис. 1.12. Схема внедрения ножей в металл:

С – величина пластического внедрения

Три стадии резки:

1) упругая деформация;

2) пластическое внедрение на глубину С (на поверхности среза виден блестящий поясок);

3) хрупкое разрушение с момента зарождения трещин (шероховатая поверхность на срезе).

При зазоре Z = Z_опт. трещины от ножей встречаются. При Z > Z_опт или Z < Z_опт на срезе может быть заусенец.

Z_опт. = f(s, σ_s).

Настроечный зазор Z₀ < Z_опт , т.к. действует горизонтальная сила Т, которая распирает ножи:

Т ≈ 0,1Р.

Усилие реза:

Р = к*F_ср* τ_ср,

где сопротивление срезу τ_ср зависит от марки стали; τ_ср ≈ 0,7 *σ_В;

площадь среза F_ср = B*s, здесь B – ширина полосы;

к = 1,1 – 1,3; это коэффициент, учитывающий затупление ножей.

Геометрия ножа для резки показана на рисунке.

Рис. 1.13. Геометрия ножа для резки металла

Ножи изготавливаются из сталей марок У8А…У10А. Это инструментальные стали. Их твердость после термообработки 58…60 HRC. Термообработка: закалка с отпуском.

1.5. Резка на гильотинных ножницах

Это ножницы с наклонным расположением верхнего ножа (см. рис. 1.14).

Рис. 1.14. Ножницы с наклонным расположением верхнего ножа (ширину В показать большей)

Угол γ <= β. Здесь β – угол трения; коэффициент трения μ = tg β; γ <= 8˚, обычно γ = 3…5 ˚.

Наклон ножа на угол γ уменьшает требуемое усилие реза. Недостатком гильотинных ножниц является отгиб отрезаемого материала в направлении движения ножа и скручивание полосы. Эти отрицательные факторы увеличиваются с повышением толщины s.

Усилие резки:

P = (s² * τ_cp )/ (2tg γ).

Формула получена из условия, что в каждый момент отрезки срезается площадь, приближенно равная площади треугольника АВС (см. рис. 1.15).

Рис. 1.15. Схема процесса резки наклонным ножом

Площадь треугольника АВС: F = l * s/2. С учетом притупления ножей усилие = к*Р = (1,1…1,3)* Р.