棒材的精密剪切加工技术

棒材的精密剪切加工技术

刊名：プレス技术（日）

刊期：2013年第5期

作者：塭川万造

编译：郝长文

使用棒钢的汽车零件锻造坯料一般采用锯断和剪断2种方法制造。锯断加工的坯料断面平滑、无变形，但锯条刃的切屑造成浪费，而且生产节拍慢，锯条成本高。剪断加工的切断面和变形劣于锯断加工，但生产效率比锯断加工高10倍，成本降低2/3。日本万阳公司新开发出高精度的棒材毛坯剪切机，其在垂直度、质量误差、端面平滑度、侧面变形、材料损伤检测等方面分别采取新技术。为了实施高精度切断，研究了以下影响要素：①高速切断；②轴向约束力；③剪切方向约束力；④切断刃形状；⑤切断刃口的硬度。分析了以上要素与精度的关系。

高速切断是保证良好垂直度和端面平滑度的重要因素。一般情况下，速度越快，垂直度和端面平滑度越好，但是剪刀的寿命短，机床本体的损坏程度高。研究试验结果得出，切断速度0.5m/s时为宜。新开发的高精度剪切机利用变换器（inverter）驱动，可使剪切刀的速度在0.5～0.7m/s之间进行调整。

将来需进一步加强剪切刀钢材的研究，使剪切刀切断速度进一步增大，并且进一步提高平滑度和垂直度。

目前，日本的锻造企业基本都在使用该公司的棒材剪切机。对于剪切面毛刺问题采用其附属装置——两端面磨削机和倒角机解决。0.2～0.3mm厚度的磨削水平优于锯断工艺，并能得到较理想的端面质量。

新开发的剪切工艺在材料利用率、运转成本等主面具有比锯断工艺更大的优势，但在坯料精度、剪切刀的管理、刀具更换方面尚有不足，是今后研究的课题。