双边剪剪刃运动轨迹研究

王喜春

我国在近年相继自行设计并建造了多套中厚板热轧生产线，其中的双边剪被用于同时剪切钢板宽度方向的两个边部，保证钢板宽度尺寸及边部质量。

为消化吸收国外先进技术，进一步提升双边剪设计的理论水平，本文通过离散做图法及数学公式法两种方式，深入研究双边剪的运动轨迹。

1 离散法研究：在剪刃上取点

根据设备结构，建立双边剪的机构原理图（见图1）。以上剪刃圆弧中点为原点，建立相对坐标系X′FY′。以下剪刃中心为原点建立绝对坐标系XOY。以曲柄与X轴夹角α和β为变量分度，在360°范围内每5°为一个相位位置。α、β角以相同的转速转动，以α角旋转360°为一个工作周期。

由机构图可见，上剪刃以R为半径的圆弧上的各点在相对坐标系X′FY′中的相对坐标是固定不变的。坐标系X′FY′在绝对坐标系XOY中做平动和转动，平动时F点的纵坐标Fy发生变化，同时相对坐标系X′FY′绕F点转动，即上剪刃直边与下剪刃的夹角发生变化。

图1 双边剪机构图

在已知设备各结构参数的条件下，可通过三维制图，然后设定α与β角的不同相位，测量不同转角条件下的Fy和γ值。作者使用Inventor三维软件完成实体造型，并对我公司生产的4300 mm双边剪和3500 mm双边剪进行研究，由于每隔5°取值太多，本文只列出其中一些特定角度。两台双边剪除几个重要参数外，其他结构参数均相同（见表 1）。

表1 双边剪设备结构参数

在上部圆弧剪刃上取点（见表2），设定各点的相对坐标X′，其相对坐标Y′则由下式确定：

表2 双边剪上剪刃取点