斜刃剪剪切质量分析及对策

邓守波

（南京钢铁集团中板厂，江苏 南京 211500）

在当前金属行业背景下，质量问题成为了金属行业重要研究课题。中板厂精整两条剪切线是由斜刃式橫剪、纵剪及圆盘剪机组组成，但在实际的生产中，斜刃剪带来的剪切质量问题尤其突出，不同的客户提出质量异议[1]。根据目前的市场及客户的要求，斜刃式剪刀机带来的缺陷需要消除，尤其是剪后的毛刺、鼓形、台阶、瓢曲等缺陷严重影响金属板表面质量，并为后道工序带来困难，严重影响合同的交付及客户的使用[2]。

1 精整线剪刀机工艺布局

如图1所示，精整1#线：金属板到达1#剪前时，先将金属板一条纵边切掉，切边宽度25mm～30mm，经2#线切头及划线后进入3#剪，3#剪将另一条纵边切掉，并进行宽度定尺，4#剪根据划线定尺剪切；2#线剪切时，首先由圆盘剪将金属板的两侧纵边切除，再由切头剪、切尾剪将金属板剪切符合客户要求的长度。

图1 精整剪切线工艺布局简图

2 斜刃剪剪切原理

上下刀片固定在上下剪床上，采取运动的上剪床将金属板的头尾部、边部毛边切除干净。如（图2）。

图2 斜刃剪剪切原理示意图

3 斜刃剪剪切缺陷原因分析

3.1 毛刺

形貌：沿着金属板的四个剪断面向上或上下突起的尖角成为毛刺。（如图3）。

图3 毛刺形态

产生的原因：

（1）上下剪刃间隙过大，或刀片剪刃钝化所造成，产生过程。（如图4）。

图4 剪切过程

（2）滑板间隙过大，上剪床摆动，剪切时造成刀片间隙大，产生毛刺。（如图5）。

图5 滑板间隙过大

（3）下剪床底角螺栓松动，剪切时，受到上剪床的冲击力，使下剪床松动，造成刀片间隙大。

解决方法：

①上剪床滑板要保持足够的润滑油，防止磨损，一旦磨损后应立即更换或调整，保持稳定[3]。②在实际操作中，一般根据经验调整，可采用破布、牛皮纸进行试剪，剪不断则证明间隙调整不符合要求，斜刃剪间隙可控制在0.3mm～0.8mm左右。③要经常对下剪床的底角螺栓进行紧固，检修时对下剪床的氧化渣清理。④制定刀片的更换周期，确保剪刃锋利[4]。

3.2 剪切瓢曲

形貌：金属板的头尾部向上或向下弯曲。（图6）

图6 瓢曲形态

产生原因：

（1）刀片修磨后的高度低于下剪床刀槽的高度，剪切时金属板悬空造成头尾向下弯曲（如图7），产生过程（图8）。

图7 金属板悬空造成头尾向下弯曲

图8 金属板向下弯曲过程

（2）金属板在切头尾过程中，剪刀机上剪床回程时会沿着金属板的剪断面带起，这主要是未使用压头机造成的。（图9）。

图9 金属板在切头尾过程

解决方法：

①对所有的修磨的刀片进行编号，测量其高度，并格局修磨后的高度加工相适应的垫片进行补偿，完全可以避免因刀片高度问题带来的向下弯曲现象。②生产时，压头机装置需投入使用，并定期做好设备维护。

3.3 矩形度超标（横剪）

形貌：剪后的金属板无法保证客户要求的矩形，被剪成了平行四边形或梯形，金属板两条纵边误差大或对角线误差，都无法满足客户要求。这主要是针对横剪在定尺时而言的。（如图10）。

图10 矩形度超标剪切

产生原因：

这主要是横剪剪前或剪后的排辊偏离造成，与刀片的夹角超出或＜90°。如图（11）。

图11 横剪在定尺

解决方法：

采取角尺测量，确保排辊与刀片垂直，为了防止排辊松动，处正常固定底座外，需要采取拉杆螺丝与底座连接，确保排辊不松动；班中可对矩形度情况进行抽查。

3.4 台阶

形貌：

这主要是针对斜刃纵剪而言的，剪后的金属板纵边不是一条直线，部分金属沿着剪断面凸起的缺陷。（图12）。

图12 斜刃纵剪

产生原因：

（1）金属板剪完第一刀后，导致汽缸顶撞速度快，金属板跳动，使剪切开始点偏离第一刀直线而出现阶。

（2）剪后的排辊与剪刃不是一条直线，偏离剪切线前方，这是主要原因。（图13）。

图13 台阶产生示意图

解决方法：

（1）出口排辊辊面确保与剪切线在一条直线上一旦偏离线外，金属板就会产生台阶缺陷，无法保证矩形度。

（2）汽缸操作时，禁止顶撞金属板，尤其是金属板运行过程中，以避免金属板跳动而偏离。

3.5 矩形度超标（纵剪）

剪后的金属板产生大肚子、鼓形、镰刀弯等缺陷，无法满足客户要求的尺寸。（图14）。

图14 矩形度超标纵剪

解决方法：①两台纵剪剪后排辊与剪切线调整为一条直线。②剪后的排辊、定尺；立辊磨损程度＞3mm时，需要及时更换。③定尺机构传动齿轮经常更换，消除齿轮间隙。

4 结语

通过不断的优化与改进，中板厂斜刃剪剪切质量大幅度提高，剪切非计划由原来的0.50%降为0.06%。随着客户对金属板剪切质量提出更高的要求，根据斜刃剪的特点，会产生一系列的质量问题，但根据现代的技术手段会大大改善这些缺陷，从而满足客户要求。