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高强钢在数控闸式液压剪板机上的应用

来源：剪板机厂家   点击数：   更新时间：2018-10-30

高强钢在数控闸式液压剪板机上的应用
 
　　高强钢在数控闸式液压剪板机上用自由剪板方式进行剪板时，由于板料性能、设备状态、剪板工艺参数等因素产生各种各样的缺陷，从而降低生产效率，造成经济上的损失。本文针对高强钢在自由剪板形式下的主要缺陷类型进行了分析，并提出了相应的改进措施和对策。
 
　　剪板开裂
 
　　当剪板内R角小到一定数值后，板料外侧纵向材料可能因变形过大而使剪板件R角处出现开裂或者微裂纹，如图1所示。在高强钢材质剪板件试制初期，剪板开裂缺陷频繁出现，不仅造成了板材的浪费，也影响了项目的正常推进。造成高强钢剪板件开裂的因素主要有以下几个方面。
 
 

 
　　弯曲半径
 
　　防止外层纤维拉裂的极限弯曲半径称为最小弯曲半径。最小弯曲半径与材料的力学性能、板料的纤维方向、板料的表面质量和侧边质量及板料的厚度等有关系。一般情况下，随着材料强度的升高，塑性会有所下降，材料可采用的最小弯曲半径就会越大。
 
　　剪板线定位方式
 
　　在数控闸式液压剪板机剪板过程中，需要对剪板线进行定位以保障剪板件的精度。传统手工线的定位方式主要有手工或者激光划线定位法、工艺缺口定位法和机床挡块定位法。
 
铁路高铁液压补偿剪板机
 
　　在对BP500板材进行剪板试制过程中，采用工艺缺口定位法时，剪板件在定位缺口处出现了开裂现象。对板料进行缺口处理后，原本光顺的料边形状出现急剧变化，缺口处应力集中，对板料进行剪板时，缺口处材料的应力值将率先达到强度极限，产生开裂现象。这也说明，BP500板材采用剪板工艺时对材料表面质量和侧边质量有较高的要求，表面不得有裂纹、划伤或者侧边有毛刺、缺口等缺陷。因此，BP500板材不能采用工艺缺口定位方式进行剪板定位，应优先采用板料无损伤的机床挡块定位方式进行剪板。
 

 
　　剪板回弹
 
　　当数控闸式液压剪板机剪板件从模具中取出时，发生了弯曲角和弯曲半径与模具不一致的现象，称为弯曲回弹。影响剪板件回弹的主要因素有：材料的力学性能、相对弯曲半径r/t、弯曲方式、弯曲中心角及剪板件形状等。回弹角的大小，与材料的屈服强度、硬化指数成正比，与弹性模量成反比。防护钢BP500屈服强度不小于1250MPa，故其回弹趋势较普板大得多。
 
　　剪板件左右两端剪板角度不一致
 
　　在对BP500材质剪板件剪板过程中发现，部分剪板线较长的剪板件存在左右两端剪板角度不一致的现象。导致剪板件左右两端剪板角度不一致的原因有：⑴剪板机滑块到达剪板终点位置时与工作台平面的平行度超出公差;⑵上模的安装面与工作底面的平行度超出公差;⑶剪板下模的V形槽与安装底面的平行度超出公差;⑷被折板料的厚度左右端不一致等。
 
　　将数控闸式液压剪板机剪板下模旋转180°即左右端掉头剪板时，剪板件左右两端角度差仍存在，且大小值进行了左右调换，推测剪板上模与剪板下模闭合时左右端接触位置不同。经过进一步排查发现剪板上模工作底面圆弧大小不一致，导致剪板上模安装底面与工作底面的平行度超差，从而导致剪板角度左右不一致。通过将剪板上模工作底面圆弧再加工，平面度达到0.05mm/m，剪板件左右端剪板角度不一致问题得到解决。
 
　　结束语
 
　　综上所述，在对高强板进行自由剪板时，需要首先试验获得其最小弯曲半径和回弹趋势，在此基础上保证剪板机精度、模具精度和板料厚度的一致性，再对剪板机自由剪板工艺进行优化和调整，如定位方式的优化等，就可有效减少高强板剪板件缺陷，提高产品合格率。

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