2015/9/11 15:37:18
在模锻件、辊锻件和冷、温状态挤压件等生产批量比较大的机器制造部门,棒料是主要的原材料。棒料剪切机就是为这些锻压工艺准备坯料的主要设备。现代工业发展到21世纪，精密锻造和挤压等少切削或无切削成形工艺得到越来越广泛的应用，从而对所需坯料的体积（重量）误差、端面形状及其他几何参数提出越来越高的要求，而现在的下料方法普遍存在能耗高、效率低、材料消耗大和下料质量差等问题。因而，寻求一种高质量、高效率、低消耗的精密下料方法就成为人们追求的目标。棒料剪切机是一种高生产率的剪切设备，对于大直径的棒料，每分钟可剪切几件、十几件，小直径的棒料每分钟可剪切五六十件。以直径为中小尺寸的棒料为例，剪切与锯切的单件工时比,率为1:20，剪切较锯切的材料利用率可提高25%。对于碳素钢或低合金钢，在冷状态或热状态下进行剪切，都较容易实现机械化与自动化，棒料剪切工艺较其他切断工艺具有明显的经济效果。
国内外研究方向和动态
精密剪切方法是各国竞相发展的一种下料方法，日本、美国、德国、英国、法国和意大利等国均研制生产了各种剪切机床或剪切模具，这些机具改变了普通剪切的一些缺陷。精密剪切方法研究和精密剪切设备的研制成为关注的热点问题。目前研究和逐步应用的精密剪切方法主要有：
（1）径向夹紧剪切，即先将棒料加紧，然后完成棒料的剪切。径向夹紧剪切的优点在于，消除了普通剪切方法棒料产生倾斜的几何原
因，消除了被剪切棒料所受的弯曲力矩，从而解决了坯料线弯曲后剪切的问题，但新的问题是改变了剪切区材料的应力状态，形成多向应力。
（2）轴向加压剪切，即在坯料端面施加轴向应力，使剪切过程中棒料剪切区的轴向压力增加，实现材料塑性剪切分离。这种方法主要适用于钢、铝和低碳钢等软材料。由于在剪切过程中存在很大的压应力，剪刃和设备的工作环境恶化，而且实现机构复杂、昂贵。
（3）氢脆温度热剪切，这种方法经常适用于低碳钢的剪切。剪切前将棒料预热至温热状态，利用这一温度区域钢的氢脆性进行剪切。虽然其剪切面的主要部分是剪切带，但凹凸较少，剪切面质量好，压塌量椭圆度都明显减小。该剪切方法适用于大直径棒料的剪切。
（4）高速剪切，即通过高速加载提高坯料的剪切质量。在高速载荷下，被剪材料的韧性下降，脆性增大，剪切变形区域变窄，塑性变形小，从而提高了剪切质量。研究表明，在加载速度为4.5m/s以上时，剪切质量将得到明显提高。但高速剪切冲击力大，能耗高，设备受力状况恶劣。