液壓剪闆機的剪切過程淺析

液壓剪(jiǎn)闆機金屬剪闆一般(bān)都經過彈性變形、塑性變形、裂紋産生和滑移擴展、斷裂分離等幾個階(jiē)段。剪闆後斷裂面上有明顯的圓(yuán)角(jiǎo)區、光亮帶、失穩斷裂區等斷裂(liè)特征。

液壓剪闆機在剪闆中彈性變形階(jiē)段是指動剪刃與(yǔ)闆料發生接觸後，闆料在力的作用(yòng)下發生變形，這一階段的變形為彈性(xìng)變形，此時，作用(yòng)力還沒有達到材料的屈服極(jí)限。随着剪闆力的增大，當應力超過材料(liào)的屈服極限時(shí)，材料開始進(jìn)人塑性(xìng)變形(xíng)階(jiē)段。由于動、靜剪刃處的剪闆速度和受力大小都不相(xiàng)同(tóng)，所以闆料剪(jiǎn)闆斷(duàn)面附近的塑性變形情況(kuàng)也不相同，在刃尖處會産生應(yīng)力、應變集中，此處的(de)材料首先(xiān)發生屈(qū)服(fú)，形成剪闆塌角。剪闆時動剪刃(rèn)處的材料向下彎曲(qǔ)，靜剪(jiǎn)刃處(chù)的材料向(xiàng)上翹起。軸(zhóu)向間隙越大，産生的(de)彎曲力(lì)矩越大，闆料的上翹現象越嚴重，産生的塌角越大(dà)。采用套筒剪闆并保持間隙值很小(xiǎo)，可以在(zài)很大程度(dù)上限制闆料上翹和坯料彎曲，而采(cǎi)用液壓夾緊剪闆時，基本消除了被(bèi)剪材料的(de)移動自由(yóu)度，完全限制了(le)闆料的(de)上翹(qiào)和坯料的彎曲。這樣剪闆斷(duàn)面(miàn)處(chù)剪應力(lì)沒有發生變(biàn)化，而(ér)剪闆斷面處的壓應力減小，塑性變形減(jiǎn)小，闆料扭曲也(yě)減小。剪闆機剪刃繼續向下運動，造成壓應力急劇增大，此區域的材料沿剪刃運(yùn)動方向的變形加(jiā)劇，嚴重滑移，裂紋開始(shǐ)形成。當上、下剪刃處形(xíng)成的裂紋彙合後，闆料斷裂分離。液壓剪闆機夾緊剪闆時，被剪區材(cái)料呈多向受壓(yā)狀态，裂紋基本沿直線擴展，提高了闆料的斷面(miàn)質量。

液壓剪闆機剪闆時各(gè)階段的受力不同造成(chéng)剪闆後的闆料斷面存在不同剪切特(tè)征帶(dài)，一般情況下，剪闆斷面主要是圓角區、光亮帶和失穩斷裂面。圓角區是(shì)作(zuò)用在闆料上的剪闆壓(yā)力和因剪闆壓力形成的彎曲力矩共同(tóng)作用(yòng)使刃口附(fù)件的材料(liào)在力的作用下(xià)發生塑性變形而形成的。尤其當動、靜剪刃間的軸向間隙大或剪闆速度低(dī)時，圓角特征十分明顯。當動剪(jiǎn)刃切入材料後(hòu)，在塑性變形和彎曲力矩引起的過材料的抗(kàng)拉極限時(shí)就會發生失(shī)穩斷裂而形成失穩斷(duàn)裂面。

液壓剪闆機分析可知，采用徑向完全夾緊剪闆(pǎn)時，在夾緊力的作用下，彎曲和上翹(qiào)現(xiàn)象得到一定的消除，使剪闆區材料處于多向受壓狀态，限制剪闆區尤其是刃口(kǒu)處材料的塑性變形(xíng)，減小圓角區(qū)和(hé)失穩斷裂面的出現，提高斷面質量。

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