專利名稱：一種剪切機(jī)孔型刀板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于冶金行業(yè)的金屬材的剪切領(lǐng)域，尤其涉及一種剪切機(jī)孔型刀板。
背景技術(shù)：
軋鋼機(jī)后道的剪切機(jī)是冶金行業(yè)軋鋼車間用于剪切(分?jǐn)?金屬成品材的必備 裝置，固定在剪切機(jī)上的剪切機(jī)刀板是剪切機(jī)的主要零部件(或裝置)。由上刀板、下刀板 組成的剪切機(jī)刀板一般有二種(l)平刀板，用于分?jǐn)鄶嗝娉叽缫?guī)格較小或較大的金屬材； (2)孔型刀板(帶槽刀板)，用于分?jǐn)嘀械纫?guī)格的熱軋圓鋼(金屬圓棒)。
傳統(tǒng)的剪切機(jī)孔型刀板設(shè)計其特點為 1)，如


圖1所示，刀板孔型設(shè)計上刀板10下部和下刀板20上部有一組與熱軋圓 鋼尺寸匹配的槽孔101，槽孔深H = 0. 4d，槽孔半徑R = 0. 5d+2mm， BK = d+5mm， Rl是連接
槽孔R于刀板槽孔口外切圓半經(jīng)。d是熱軋圓鋼的直徑，各孔槽的槽底高度H相等，各孔型 開口角度a相等。 2)如圖2、圖3所示，孔型刀板布置有兩種， 一種是上刀板10下平面與下刀板20 上平面(水平線)平行；另一種是上刀板下平面與下刀板上平面(水平線)有夾角13 。 該傳統(tǒng)剪切機(jī)孔型刀板的缺點是 (1)熱軋棒經(jīng)冷床冷卻存在一定彎曲，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB702-2004標(biāo)準(zhǔn)1組精度 0. 25%現(xiàn)剪切機(jī)前后輥道3米，在3米內(nèi)彎曲7. 5毫米棒材容易出剪切槽孔，造成部壓變扁 頭子，不符合標(biāo)準(zhǔn)。 (2)棒料在孔槽中剪切時，應(yīng)力集中而未分散；也就是說，孔槽槽底位于同一水平 線的孔型刀板布置，因同一剪切行程中，剪切力集中，在剪切設(shè)備強(qiáng)度、功率有限的情況下， 制約剪切數(shù)量(排列的一層棒料的剪切根數(shù)受到制約)，成為生產(chǎn)中瓶頸；孔槽槽底位于與 水平線夾角P的同一斜線上的孔型刀板布置，因受到剪切刀板的長度和剪切行程的制約， 擴(kuò)大剪切數(shù)量的效果并不明顯。 (3)工作(分?jǐn)酂彳垐A鋼)時，由于端部既受壓應(yīng)力，又受切應(yīng)力造成頭部壓變，頭 部壓變?yōu)?0 40% d，(國家標(biāo)準(zhǔn)熱軋圓鋼的壓變?yōu)樾∮?0% d)，長度為刀板長度，影響 產(chǎn)品質(zhì)量，不符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 寶山鋼鐵股份有限公司的專利技術(shù)，專利公開號CN2619739，專利名稱"一種新型 分切剪刀板"，其技術(shù)特點是下刀板為一組"底半圓加擴(kuò)張外切圓"的"喇叭型槽孔"，"槽 孔"深度HI (Hl等高，同一槽孔的Hl相同，不同槽孔的Hl相同；H1是下刀板槽孔的槽底與 下刀板上表面的距離，)大于傳統(tǒng)的刀板孔型；上刀板為一組"底半圓加擴(kuò)張外切圓"的"倒 喇叭型槽孔"，"槽孑L"深度H2 (H2等高，同一槽孔的H2相同，不同槽孔的H2相同；H2是上刀 板槽孔的槽底與上刀板下表面的距離，)小于傳統(tǒng)的刀板孔型。該專利技術(shù)有效解決了棒 材由于不進(jìn)槽孔造成頭部壓變扁頭子問題，但是，未能解決剪切端部壓應(yīng)力造成的棒材頭 部壓扁現(xiàn)象(棒材正常進(jìn)入剪刀板孔型，剪刀時，棒材頭部與剪刀板孔型面接觸，棒材頭部 被壓扁)，頭部壓變?nèi)毕荩_(dá)20% d。
3[0011] 寶山鋼鐵股份有限公司的專利技術(shù)，專利公開號CN2865958，專利名稱"一種新型 分切剪刀板"較好的解決了上述傳統(tǒng)剪切機(jī)孔型刀板存在的問題。如圖4所示，該專利的 特征是下刀板上部各孔槽的槽底高度H相等，各孔型開口角度a相等；上刀板下部各孔 槽的槽底高度H不相等，設(shè)計深、淺孔型的槽底，高度差H1-H2 = AH> e。， e。是剪切斷 裂的最大相對切入深度，鋼種不同，e 。數(shù)值不同；各孔型張開角a 1 # a 2(在保證設(shè)備和 剪刀的情況下，分散了集中剪切應(yīng)力，解決了生產(chǎn)廠家因剪切設(shè)備的能力，限制了產(chǎn)能的問 題，明顯地提高了排列的一層棒料的剪切根數(shù))。有效地將剪切過程中，出現(xiàn)在相對切入深 度e。這一短暫的剪切載荷的最大峰值分散。因此，該專利的優(yōu)點是(l)被分?jǐn)酂彳垐A鋼 的產(chǎn)品質(zhì)量有所提高；(2)在不增加剪切支數(shù)的前提下，減少了剪機(jī)的承受載荷；(3)可增 加原來剪切支數(shù)的20%_30%。但存在的缺點為工作(分?jǐn)酂彳垐A鋼)時，頭部壓變?nèi)毕?仍然比較嚴(yán)重，達(dá)15 25% d。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種剪切機(jī)孔型刀板，通過對孔型刀板上孔型形狀的改 進(jìn)，減少壓應(yīng)力，提高切應(yīng)力，減少被分?jǐn)酂彳垐A鋼的頭部壓變?nèi)毕?，使頭部壓變?nèi)毕莸陀?8%，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種剪切機(jī)孔型刀板，用于剪切熱軋圓鋼，包括 上刀板和下刀板，上、下刀板相對的表面上開設(shè)至少一組半圓形槽孔 下刀板的上表面和上刀板的下表面，分別有一組槽孔，槽孔的間距、數(shù)量與剪切機(jī)
前(也就是軋鋼機(jī)成品出口 )的帶槽輸送地輥對應(yīng)匹配；上刀板、下刀板的槽孔(孔型)，
不同槽孔的形狀、尺寸大小相同； 所述槽孔呈"喇叭型"； 槽孔位于刀刃處為最小截面處；最小截面處的孔深H1 = (0. 38 0. 42)d、孔半徑Rl = 0. 5d+(2 3)mm ;最大截面處的孔深H2 = (1. 20 1. 30)H1，孔半徑R2 = (1. 20 1. 30) Rl ; 其中d為熱軋圓鋼的直徑。 刀板孔型設(shè)計成"近半塊圓錐體或近半個喇叭"，同一槽孔的槽底與下刀板上表面 的距離(上刀板槽孔的槽底與上刀板下表面的距離，或，下刀板槽孔的槽底與下刀板上表 面的距離)處處不同。 同時，在設(shè)置最大截面和最小截面后，最為下刀板，在大半徑槽孔處對進(jìn)口端圓鋼 有導(dǎo)向作用，因此既方便進(jìn)鋼，又提高剪切質(zhì)量。 刀板孔型布置如下 (1)上刀板槽孔、下刀板槽孔，位置對應(yīng)； (2)從刀板孔型來看，正面上方是上刀板槽孔的最小截面、下方是下刀板槽孔的最
大截面(或，背面上方是上刀板槽孔的最小截面、下方是下刀板槽孔的最大截面)； (3)從刀板孔型平面次序來看，是上刀板槽孔的最大截面、上刀板槽孔的最小截
面、下刀板槽孔的最小截面、下刀板槽孔的最大截面。 優(yōu)選地，上刀板、下刀板的一組槽孔數(shù)為4 25個。 本實用新型刀板的上表面、下表面分別設(shè)計一組槽孔，因此，一副孔型刀板可以使用二次，即當(dāng)一副孔型刀板使用一定時間后，下刀板上表面和/或上刀板下表面的"喇叭 型"槽孔受到損壞，可以將下刀板當(dāng)上刀板使用，上刀板當(dāng)下刀板使用，這樣，損壞的孔型刀 板又可以正常使用了。 本實用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和積 極效果 1)本實用新型提高切應(yīng)力，降低壓應(yīng)力，杜絕了熱軋圓鋼剪切端頭的壓變現(xiàn)象，圓 鋼端頭壓變僅7 8% d，端頭質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
2)本實用新型解決了棒材剪切不進(jìn)孔產(chǎn)生的壞頭子，提高了產(chǎn)品質(zhì)量； 3)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，便于加工。 4)本實用新型安裝容易、維修方便。 5)本實用新型下刀板具有導(dǎo)衛(wèi)作用。 6)本實用新型上刀板"喇叭型"槽孔、下刀板"喇叭型"槽孔，合成的剪切阻力小， 熱軋圓鋼剪切方便。
以下結(jié)合附圖和具體實施例來對本實用新型作進(jìn)一步說明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)剪切孔型刀片。 圖2為現(xiàn)有技術(shù)刀板的布置示意圖a)。 圖3為現(xiàn)有技術(shù)刀板的布置示意圖b)。 圖4為中國專利CN2865958的剪切機(jī)孔型刀片。 圖5為本實用新型的刀板結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6a)、圖6b)、圖6c)為本實用新型的"喇叭型"局部放大圖。 圖7為本實用新型上下刀板結(jié)構(gòu)示意圖。 圖8為本實用新型孔型放大圖。 圖中 1-上刀板 2-下刀板 3-"喇叭型"槽孔 10-現(xiàn)有技術(shù)上刀板 20-現(xiàn)有技術(shù)下刀板 101-現(xiàn)有技術(shù)槽孔
具體實施方式上海某鋼鐵公司軋鋼車間300噸剪切機(jī)剪切d = 14 85mm熱軋圓鋼。原來采用 常規(guī)圓孔型刀板上下刀板分別有4 25個槽孔深H = 0. 4d(d是熱軋圓鋼的直徑)，槽孔 半徑R = 0. 5d+2mm ;由于進(jìn)口端，和出口端都是同一尺寸，剪切面磨損快，由于端部既受壓 應(yīng)力，又受切應(yīng)力造成頭部壓變，切應(yīng)力小于壓應(yīng)力頭部壓變?yōu)?0 40% d，(國家標(biāo)準(zhǔn)熱 軋圓鋼的壓變?yōu)樾∮?0% d)，因此，并進(jìn)鋼困難。 使用本實用新型，如圖5和圖7所示，上刀板1、下刀板2分別有4 25個槽孔帶 槽剪切機(jī)上下刀板的上表面和上刀板的下表面分別有一組帶"喇叭型"槽孔3，如圖6a) c)所示，槽孔的間距、數(shù)量與剪切機(jī)前(也就是軋鋼機(jī)成品出口 )的帶槽輸送地輥對應(yīng)匹 配；下刀板1的上表面和上刀板2的下表面帶一組"近半塊圓錐體或近半個喇叭"槽孔。 如圖8所示，在本實施例中，取值分別如下[0050] 最小截面的半徑槽孔深H = 0.4d(d是熱軋圓鋼的直徑)，槽孔半徑R =
0. 5d+2mm，最大截面的半徑槽孔深H = 1. 2 X 0. 4d (d是熱軋圓鋼的直徑)，槽孔3半徑R =
1. 2X (0. 5d+2)mm，由于下刀板的大半徑槽孔對進(jìn)口端對圓鋼有導(dǎo)向作用，既方便進(jìn)鋼，剪 切面刀型，剪切力大減少圓鋼壓變，圓鋼端頭壓變在7 8% d，均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。 以該分廠年產(chǎn)10萬噸熱軋圓鋼來計算，需剪切鋼材6萬噸，如使用本實用新型改 進(jìn)后的剪切機(jī)孔型刀片，僅避免壓變重復(fù)切頭一項，可節(jié)約鋼材150噸，創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益46 萬元，同時還節(jié)約工時，提高了勞動生產(chǎn)率。 綜上所述，本實用新型的通過對孔型刀板上孔型形狀的改進(jìn)，減少壓應(yīng)力，提高切 應(yīng)力，減少被分?jǐn)酂彳垐A鋼的頭部壓變?nèi)毕?，使頭部壓變?nèi)毕莸陀?%，提高了產(chǎn)品質(zhì)量； 同時，本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、安裝、維修容易，具有導(dǎo)衛(wèi)功能、剪切力大、使用方 便，因而具備良好的推廣及應(yīng)用前景。 本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新 型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述 實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種剪切機(jī)孔型刀板，用于剪切熱軋圓鋼，包括上刀板和下刀板，上、下刀板相對的表面上開設(shè)至少一組半圓形槽孔，其特征在于所述槽孔呈“喇叭型”；槽孔位于刀刃處為最小截面處；最小截面處的孔深H1＝(0.38～0.42)d、孔半徑R1＝0.5d+(2～3)mm；最大截面處的孔深H2＝(1.20～1.30)H1，孔半徑R2＝(1.20～1.30)R1；其中d為熱軋圓鋼的直徑。
2. 如權(quán)利要求1所述的剪切機(jī)孔型刀板，其特征在于上刀板、下刀板的一組槽孔數(shù)為 4 25個。
專利摘要本實用新型提供一種剪切機(jī)孔型刀板，用于剪切熱軋圓鋼，所述孔型刀板包括上刀板和下刀板，上、下刀板相對的表面上開設(shè)至少一組半圓形槽孔所述槽孔呈“喇叭型”；槽孔位于刀刃處為最小截面處；最小截面處的孔深H1＝(0.38～0.42)d、孔半徑R1＝0.5d+(2～3)mm；最大截面處的孔深H2＝(1.20～1.30)H1，孔半徑R2＝(1.20～1.30)R1；其中d為熱軋圓鋼的直徑。通過本實用新型，減少壓應(yīng)力，提高切應(yīng)力，使頭部壓變?nèi)毕莸陀?％d，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；同時，本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，因而具備良好的推廣及應(yīng)用前景。
文檔編號B21F11/00GK201543895SQ20092021132
公開日2010年8月11日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者劉全, 王耀云, 陸云, 陸漢剛 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司