RU2212986C2

RU2212986C2 - Chevron knife for cutting sheet material

Info

Publication number: RU2212986C2
Application number: RU2001120645A
Authority: RU
Inventors: Юрий Сергеевич Котелевец; В.А. Арашкевич; Ю.Д. Иванов; Геннадий Моисеевич Шейман; В.В. Глухов; В.Ф. Модеев; Валерий Николаевич Носков; Т.Ф. Алексеева
Original assignee: Открытое акционерное общество "Северсталь"
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2003-09-27

Abstract

FIELD: metallurgical industry branches, machine engineering. SUBSTANCE: cutting edge of knife has two straight planes symmetrically arranged with inclination angle relative to horizontal plane. In apex of their convergence there is horizontal site whose length is determined by calculation. EFFECT: enhanced quality of cutting. 3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к оборудованию, применяемому в ножницах листовых, устанавливаемых в линиях станов, агрегатов резки полос и как отдельностоящие, предназначенные для обработки и отделки листового проката в прокатном производстве заводов черной и цветной металлургии или на предприятиях, перерабатывающих полосу в листовую продукцию. The invention relates to equipment used in sheet shears installed in the lines of mills, strip cutting units and as freestanding, designed for processing and finishing sheet metal in the rolling production of ferrous and non-ferrous metallurgy plants or in enterprises that process strip into sheet products.

Известен нож шевронный с режущей кромкой, расположенной на пересечении двух поверхностей, одна из которых плоская, а другая выполнена цилиндрической (А.С. 342739 СССР, МПК В 23 D 35/00, 1970 г.). Known chevron knife with a cutting edge located at the intersection of two surfaces, one of which is flat and the other is cylindrical (AS 342739 USSR, IPC B 23 D 35/00, 1970).

Известны ножи шевронные (двухнаклонные) ножниц для резки листового материала, выполненные в виде пластины с режущей кромкой на торцевой поверхности, состоящей из двух прямолинейных плоскостей, симметрично расположенных под углами α к горизонтальной плоскости (А.А. Королев "Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов", Москва, Металлургия, 1985 г., с.228-230, с.263-264). Known chevron knives (two-tipped) scissors for cutting sheet material, made in the form of a plate with a cutting edge on the end surface, consisting of two straight planes symmetrically located at angles α to the horizontal plane (A.A. Korolev "Design and calculation of machines and mechanisms rolling mills ", Moscow, Metallurgy, 1985, s.228-230, s.263-264).

К недостаткам указанных ножей следует отнести появление в средней части торцевых кромок разрезаемых листов в районе схождения наклонных прямолинейных плоскостей торцевой поверхности (в вершине шеврона) дефекта в виде "галочки" с превышением над кромкой листов больше допуска на прямолинейность их в вертикальной плоскости. The disadvantages of these knives include the appearance in the middle part of the end edges of the cut sheets in the area of convergence of the inclined straight planes of the end surface (at the top of the chevron) of a defect in the form of a “tick” with the excess over the edge of the sheets more than the tolerance for their straightness in the vertical plane.

Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в улучшении качества разрезаемого материала по поводу появления остаточной деформации, превышающей допуски на прямолинейность их в вертикальной плоскости. The technical problem solved by the invention is to improve the quality of the cut material due to the appearance of permanent deformation exceeding the tolerances on their straightness in the vertical plane.

Для решения поставленной задачи нож шевронный для резки листового материала, содержащий ножедержатель и закрепленную в нем пластину с режущей кромкой на торцевой поверхности, состоящей из двух прямолинейных плоскостей, симметрично расположенных под углами α к горизонтальной плоскости, согласно предложению дополнительно имеет в вершине схождения прямолинейных плоскостей торцевой поверхности пластины горизонтальную площадку, равную величине l, определяемую по зависимости

где l - длина горизонтальной площадки, мм;
σ_т - предел текучести разрезаемого материала, кг/мм²;
b - толщина ножедержателя с режущей пластиной, мм;
σ_в - предел прочности разрезаемого материала, мм;
α - угол наклона прямолинейных плоскостей торцевой поверхности пластины к горизонтальной плоскости, ^oС.To solve this problem, a chevron knife for cutting sheet material, containing a knife holder and a plate fixed to it with a cutting edge on the end surface, consisting of two rectilinear planes symmetrically located at angles α to the horizontal plane, according to the proposal, additionally has an end face at the convergence vertex of rectilinear planes the surface of the plate a horizontal platform equal to the value of l, determined by the dependence

where l is the length of the horizontal platform, mm;
σ _t - yield strength of the cut material, kg / mm ² ;
b is the thickness of the knife holder with the cutting insert, mm;
σ _in - tensile strength of the material being cut, mm;
α is the angle of inclination of the straight planes of the end surface of the plate to the horizontal plane, ^o C.

Сущность изобретения состоит в следующем. The invention consists in the following.

В процессе резания листа в районе вершины шеврона торцевой поверхности пластины ножа, в какой-то момент недореза ее, от действия изгибающих моментов от нормальных сил резания и изгибающих моментов от давления ножа (его толщины) на отрезаемые концы листа, перешеек в средней части сечения листа теряет устойчивость, т.е. изгибающий момент начинает превышать пластический момент сопротивления этого участка листа, ограниченный зоной очага деформации, и лист изгибается в сторону вершины шеврона с заниволиванием от дальнейшего изгиба самой вершиной шеврона. При этом экспериментально установлено, что длина перешейка, где возникает деформация, зависит от угла наклона плоскостей торцевой поверхности режущей пластины ножа, толщины пластины вместе с ножедержателем, а также от механических свойств марок стали разрезаемого материала. In the process of cutting a sheet near the top of the chevron of the end surface of the knife plate, at some point undercutting it, from the action of bending moments from normal cutting forces and bending moments from the pressure of the knife (its thickness) on the cut ends of the sheet, the isthmus in the middle of the sheet loses stability, i.e. the bending moment begins to exceed the plastic moment of resistance of this section of the sheet, limited by the zone of the deformation zone, and the sheet bends toward the apex of the chevron with an understatement from further bending by the very top of the chevron. Moreover, it was experimentally established that the length of the isthmus where deformation occurs depends on the angle of inclination of the planes of the end surface of the knife insert, the thickness of the insert together with the knife holder, and also on the mechanical properties of the steel grades of the material being cut.

На фиг.1 изображен схематично шевронный нож для резки листового материала; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - схема разрезания листа с верхним подвижным шевронным ножом. Figure 1 shows schematically a chevron knife for cutting sheet material; figure 2 - a view of figure 1; figure 3 - scheme of cutting a sheet with an upper movable chevron knife.

Нож шевронный для резки листового материала содержит ножедержатель 1, закрепленную в нем пластину 2 (с общей толщиной "b") с режущей кромкой 3, выполненной на торцевой поверхности, состоящей из двух прямолинейных плоскостей 4 и 5, симметрично расположенных под углами α к горизонтальной плоскости 6 и одной горизонтальной площадки 7, расположенной в вершине схождения прямолинейных плоскостей 4 и 5 торцевой поверхности пластины 2, равной величине l, определяемой по зависимости

Разрезание листа предложенным шевронным ножом происходит следующим образом.A chevron knife for cutting sheet material comprises a knife holder 1, a plate 2 fixed therein (with a total thickness "b") with a cutting edge 3 made on the end surface, consisting of two straight planes 4 and 5, symmetrically located at angles α to the horizontal plane 6 and one horizontal platform 7, located at the top of the convergence of the rectilinear planes 4 and 5 of the end surface of the plate 2, equal to the value of l, determined by the dependence

Cutting the sheet of the proposed chevron knife is as follows.

Разрезаемый лист 8 находится на нижнем горизонтальном неподвижном ноже 9. При перемещении вниз верхнего шевронного ножа происходит разрезание листа 8, причем начинается процесс резки с кромок профиля листа. При достижении положения 10 процесса разрезания, благодаря имеющейся на торцевой поверхности режущей пластины шевронного ножа горизонтальной площадки 7, равной величине l, разрезание начинает идти не по схеме резки наклонными ножами, а по схеме резки параллельными ножами. В результате в конце реза в середине листа не будет появляться дефекта в виде остаточной деформации с высотой, превышающей допуск на прямолинейность в вертикальной плоскости. The cut sheet 8 is located on the lower horizontal fixed knife 9. When moving down the upper chevron knife, the sheet 8 is cut, and the cutting process starts from the edges of the sheet profile. When reaching position 10 of the cutting process, due to the horizontal pad 7, which is available on the end surface of the chevron knife cutting blade 7, equal to the value of l, the cutting begins not according to the cutting scheme with inclined knives, but according to the cutting scheme with parallel knives. As a result, at the end of the cut in the middle of the sheet there will be no defect in the form of permanent deformation with a height exceeding the straightness tolerance in the vertical plane.

Пример: разрезаемый листовой материал из стали 10Г2ФБЮ с σ_в=690 Н/мм² и σ_т= 580 Н/мм², толщина разрезаемого листа h=12 мм, толщина с ножедержателеля с режущей пластиной b=40 мм. После решения указанной зависимости с предложенными данными получается l=60 мм.Example: sheeting being cut from a steel 10G2FBYU σ _in = 690 N / mm ² and σ _t = 580 N / mm ^2, the thickness of the cut sheet h = 12 mm, thickness with the cutting insert nozhederzhatelelya b = 40 mm. After solving this dependence with the proposed data, l = 60 mm is obtained.

Проведя анализ полученных данных величины l по предложенной зависимости, можно сделать вывод о том, что использование шевронного ножа, выполненного с дополнительной горизонтальной площадкой l на торцевой поверхности режущей пластины, определяемой по предложенной зависимости, при резке листового материала обеспечит повышение рентабельности производства, где он применяется, за счет уменьшения от сортировки металла по поводу некачественного реза. After analyzing the obtained data of the value of l according to the proposed dependence, we can conclude that the use of a chevron knife made with an additional horizontal platform l on the end surface of the cutting insert, determined by the proposed dependence, when cutting sheet material will increase the profitability of production, where it is used , due to a decrease in metal sorting due to low-quality cut.

Claims

A chevron knife for cutting sheet material, containing a knife holder and a plate fixed therein with a cutting edge on the end surface, consisting of two rectilinear planes symmetrically located at angles α to the horizontal plane, while at the top of the convergence of the rectilinear planes of the plate there is a horizontal platform, characterized in that the length of the horizontal platform l is determined by the dependence

where l is the length of the horizontal platform, mm;
σ _t - yield strength of the cut material, kg / mm ² ;
b is the thickness of the knife holder with the cutting insert, mm;
σ _in - tensile strength of the material being cut, mm;
α is the angle of inclination of the straight planes of the end surface of the plate to the horizontal plane, degrees.