剪斷機的優勢性能及精密剪切方法

在大批量生產的機械制造部門，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世紀現代工業的發展，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、沖裁質量差等問題。因此，尋找一種高質量、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，冷態或熱態剪切容易實現機械化和自動化。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，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，增加棒料剪切區的軸向壓力，實現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境惡化，機構復雜，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，并利用該溫度區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量。在高速載荷下，材料的韌性降低，脆性增加，剪切變形區變窄，塑性變形小，從而提高了剪切質量。結果表明，當加載速度大于4.5m/s時，剪切質量明顯提高。但高速剪切沖擊力大，能耗高，設備機械條件差。

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