剪切过程

  通过在CNC冲压中使用切割工具以及使用摇动技术将部件与片材骨架分离，在金属板材生产中使用剪切机已经减少。剪刀主要用于剪切矩形或条带用于冲压和CNC压模。

  在使用剪切来获得最终尺寸的情况下，材料的厚度和零件的X-Y尺寸决定了经济上可行的精度。较厚的材料和较大的X-Y尺寸需要更大的公差。

  在广泛的金属板材生产中，黑色和有色金属材料的材料厚度从0.005英寸（0.13毫米）到0.25英寸（6.35毫米）不等。因此，剪切设备从1/4英寸（6.0毫米）容量x 12英尺（3.5米）床长到微小手动剪切机的容量变化，容量为0.030英寸（0.8毫米），12英寸（300毫米） ）刀片长度。

在X-Y尺寸中，对于较厚的材料，公差为±0.060英寸（1.52毫米），对于较薄的材料，公差为±0.010英寸（0.26毫米）。建议您咨询您的金属成型供应商以了解可用设备的功能。

  切边的性质

  无论何时切割金属板，无论是冲头还是模具，剪切机还是切割机，切边的特性都是相似的（图1）。

  当切削刃穿过材料时，切削作用分三个阶段进行：初始塑性变形，穿透和断裂。在初始塑性变形期间，形成“边缘半径”或“翻转”。在穿透过程中，会产生“切割带”或“光泽”。在断裂过程中，“断裂”或“断开”和毛刺发展。

通常对剪切机和其他金属切割装置进行维护和调整，以提供具有标称毛刺的可接受的切割质量，并限制工具和设备的磨损。这产生了切口，其中穿透发生在材料厚度的大约1/3的深度，并且通过剩余材料发生断裂。适当的调整会产生毛刺，这种毛刺很少超过材料厚度的10％。

  设备特点

  使用各种各样的动力剪切设备。大多数剪切机常见的主要机器元件包括框架组件，床架，工作台，柱塞，压紧装置，仪表，活动机构和叶片（图2）。沿着刀片附近的床布置的压紧装置接合坯料并将其牢固地夹紧在适当位置以进行剪切。

  后挡板用于将移动刀片下的原料定位在预定尺寸。它们的范围可以从简单的，正的机械挡块到一系列探头（接近开关），当同时接触多个探头时，这些探头可以检测存货并激活机器。根据类型和复杂程度，可以手动或编程设置后挡料。

  前面板通常用于定位原料，特别是涉及大型工件时。它们可以是机械的或可编程的。

  侧面仪表，也称为“方形臂”，垂直于刀片安装在床的左侧或右侧，并有助于将原料引导和平直到刀片上。

  手术

  无论结构，尺寸或速度如何，所有动力剪都是类似的。在工作台上推进一张纸，直到接触后挡板并且切割线位于刀片下方（图3）。当机器被激活时，压紧装置夹紧原料，并且成角度的移动刀片以类似断头台的动作逐渐切割在片材上。

  根据应用，可以从前面或后面进给动力剪。反向进给可以减少后续切割的库存处理，但需要额外的操作员。

  保持质量

  在剪切操作期间执行重要的质量检查。质量控制的因素包括原料的初始平整度，一般表面和边缘条件。表面缺陷和撬痕在线圈和板材产品上很常见，并且制造商通常可以接受，除非这些标记会导致成品产品脱落。材料中的分层，表面夹杂物和其他严重缺陷也可能被识别并导致拒绝。

  设计注意事项

  为了经济生产，知识渊博的设计师认识到在剪切和后续操作过程中影响成本和质量的几个方面。以下是几个此类产品设计注意事项。

  •材料利用。材料供应商通常生产标准尺寸的板材，宽度为30,36,48和60英寸。通过避免额外切割或研磨准备的费用，有效使用这些标准尺寸可以显着节省成本。

  与金属成型器的早期咨询可以允许改变产品上看不见的凸缘的尺寸，以实现比标准板尺寸略小的整体部件布局。这可以避免额外的成本并减少浪费。

  •粮食方向。扁平轧件中的晶粒方向（线圈中的纵向）并不总是重要的考虑因素。然而，在诸如成形和弯曲的一些操作中，晶粒取向可能是重要的。

  在形成凸缘或特征的非常大的零件上，设计者应在指定晶粒取向和弯曲半径之前咨询合格的供应商，以确定材料尺寸限制是否允许成形特征跨越晶粒。关于折弯机成型和冲压生产的章节中更详细地探讨了该主题。

  •过程特征。毛刺，压痕和扭曲（图4）是剪切过程的特征。

  剪切后存在毛刺（如在任何金属切割操作中），并且通常通过适当的剪切操作控制在可接受的范围内。

  压紧标记，沿着工件剪切边缘的一侧呈现轻微凹痕，有时是由压紧装置的夹紧作用引起的。这些标记很少成为问题。它们通常可以作为最终产品中看不见的凸缘的一部分来容纳，或者可以在以后的操作中进行修整时完全消除。

在关键应用中，挡板上的覆盖物可用于保护库存。具有可移除保护涂层的材料有时用于帮助减少剪切过程中固有的压痕和划痕。这些替代品将增加可观的额外成本。

  扭曲时，剪切窄条时发生材料的螺旋状曲率。它是由剪切的剪切作用引起的，并受到剪切宽度与条带厚度和回火的关系的影响。

  除了剪切窄条之外，扭曲很少是重要的考虑因素。当作业需要非常窄的条带时，辊缝线圈材料（如果订单数量足够）或棒料通常可以替代。