RU2456131C1 - Method of strips cutting - Google Patents
Method of strips cutting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2456131C1 RU2456131C1 RU2011103750/02A RU2011103750A RU2456131C1 RU 2456131 C1 RU2456131 C1 RU 2456131C1 RU 2011103750/02 A RU2011103750/02 A RU 2011103750/02A RU 2011103750 A RU2011103750 A RU 2011103750A RU 2456131 C1 RU2456131 C1 RU 2456131C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- pair
- knives
- cutting
- blades
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shearing Machines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении металлоконструкций.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of metal structures.
Известен способ порезки полосы наклонным ножом, при этом сопротивление резанию оказывает не вся площадь сечения листа, а только некоторая небольшая часть листа в виде треугольника. Рез осуществляется за счет возвратно-поступательного движения ножа (см. Королев А.А. Конструкция и расчет машин механизмов прокатных станов. М., «Металлургия», 1969, стр.263-264, рис.127, б).A known method of cutting strips with an inclined knife, while the resistance to cutting is exerted not by the entire cross-sectional area of the sheet, but only some small part of the sheet in the form of a triangle. The cut is carried out due to the reciprocating movement of the knife (see Korolev A.A. Design and calculation of machines of rolling mill mechanisms. M., Metallurgy, 1969, pp. 263-264, Fig. 127, b).
Существенным недостатком описанного способа является малая производительность и большие энергетические затраты.A significant disadvantage of the described method is low productivity and high energy costs.
В технике также известен способ порезки полосы (прототип), при котором заготовка (лист) захватывается дисковыми ножами, втягивается в зазор между дисковыми ножами и осуществляется порезка заготовки (листа) за счет сдвига на полосы заданной ширины (см. там же, стр.273-274).A technique for cutting a strip (prototype) is also known in the art, in which a workpiece (sheet) is captured by circular knives, pulled into the gap between the circular knives, and the workpiece (sheet) is cut by shifting to strips of a given width (see ibid., P. 273 -274).
Недостатком описанного способа порезки полосы является, то что условия захвата металла дисковыми ножами зависит от коэффициента трения поверхности дисковых ножей о металл заготовки (см. там же, стр.275), в случае попадания масла (смазки) на поверхность разрезаемого листа это ведет к пробуксовке, застреванию полосы в ножах, и тем самым, снижению производительности. Кроме того, для устойчивой порезки заготовки (листа) приходится от 50 до 100 толщин заготовки листа. При толщине заготовки листа от 2.0 до 6 мм номинальный диаметр дисковых ножей составит от 200 до 600 мм, а изготовление таких ножей из высококачественной стали весьма сложно и требует больших материальных затрат.The disadvantage of the described method of cutting the strip is that the conditions for trapping metal by circular knives depends on the coefficient of friction of the surface of the circular knives on the metal of the workpiece (see ibid., P. 275), if oil (grease) enters the surface of the cut sheet, this leads to slipping jamming the strip in the knives, and thus, a decrease in productivity. In addition, for stable cutting of the workpiece (sheet) accounts for from 50 to 100 thicknesses of the workpiece sheet. With a sheet blank thickness of 2.0 to 6 mm, the nominal diameter of circular knives will be 200 to 600 mm, and the manufacture of such knives from stainless steel is very difficult and expensive.
Технической задачей изобретения является разработка способа порезки полосы, обеспечивающего стабильность процесса порезки, независимо от наличия загрязнения и смазки на поверхности заготовки (листа), и позволяющего изготавливать ножи небольшого диаметра.An object of the invention is to develop a method of cutting the strip, ensuring the stability of the cutting process, regardless of the presence of dirt and grease on the surface of the workpiece (sheet), and allowing the manufacture of knives of small diameter.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что металл разрезаемой заготовки подвергается одновременной деформации порезки парами дисковых ножей с нарастающей интенсивностью и кинематическим взаимодействием очагов деформации разрезаемого металла, причем первая пара ножей деформирует металл разрезаемой заготовки на 5-10% и обеспечивает напряжения подпора на входе во вторую пару ножей, а также устойчивый захват металла второй парой ножей, где и осуществляется основная деформация порезки заготовки в пределах 70,0-80,0% от первоначальной толщины разрезаемой заготовки, при этом третья пара ножей кинематически интенсивней воздействует на разрезаемую заготовку, поскольку имеет на 5-10% большую окружную скорость, в результате создает напряжения растяжения на выходе из второй пары дисковых ножей, при этом в третьей паре дисковых ножей осуществляется окончательная деформация порезки, составляющая 100% от первоначальной толщины заготовки, и полоса отделяется от разрезаемой заготовки, причем в процессе порезки регулируется положение наружной кромки полосы относительно режущей кромки нижнего дискового ножа линейкой.The stated technical problem is solved due to the fact that the metal of the cut workpiece is subjected to simultaneous deformation of cutting by pairs of circular knives with increasing intensity and kinematic interaction of the foci of deformation of the cut metal, and the first pair of knives deforms the metal of the cut workpiece by 5-10% and provides back pressure at the input a second pair of knives, as well as a stable metal pickup by a second pair of knives, where the main deformation of cutting the workpiece is carried out within 70.0-80.0% of the initial the initial thickness of the cut workpiece, while the third pair of knives acts more kinematically on the cut workpiece, since it has a 5-10% higher peripheral speed, resulting in tensile stresses at the exit of the second pair of circular knives, while the final pair of circular knives the deformation of the cut, which is 100% of the initial thickness of the workpiece, and the strip is separated from the cut workpiece, and during the cutting process, the position of the outer edge of the strip relative to ezhuschey lower circular knife edge ruler.
Сущность изобретения поясняется рисунком, на котором:The invention is illustrated in the figure, on which:
фиг.1 - последовательность операций при порезке полосы по предлагаемому способу;figure 1 - sequence of operations when cutting strips of the proposed method;
фиг.2 - последовательность деформации заготовки дисковыми ножами.figure 2 - sequence of deformation of the workpiece with circular knives.
Способ порезки полосы включает (фиг.1) одновременное нахождение разрезаемой заготовки 1 в парах дисковых ножей 2, 3, 4 с нарастающей интенсивностью деформации и кинематическим взаимодействием очагов деформации разрезаемого металла 5, 6, 7, при этом деформация разрезаемой заготовки 1 первой парой ножей 2 составляет от 5,0 до 10,0% исходной заготовки 1, то есть от h0 до толщины h1, и создание напряжения подпора 8 на входе во вторую пару ножей 3, где осуществляется деформация от 70 до 80% первоначальной толщины ho разрезаемой заготовки 1 от толщины h0 до h2, причем напряжения подпора не превышают предела текучести σт материала заготовки 1, при этом диаметры D1 первой пары ножей 2 равны диаметру D2 второй пары ножей 3, имеют одинаковую окружную скорость, то есть V1=V2, и осуществляют равное кинематическое воздействие на разрезаемую заготовку 1, а на выходе из второй пары 3 ножей действуют напряжения растяжения 9, не превышающие предела текучести σт материала разрезаемой заготовки 1, при этом третья пара ножей 4 кинематически интенсивней воздействует на разрезаемую полосу 1, имея большую на 5-10% окружную скорость V3, чем окружная скорость V2 второй пары ножей 3, и окружную скорость V1 первой пары ножей 2, что достигается тем, что диаметр D3 третьей пары ножей 4 на 5-10% чем D2 и D1. Это обеспечивает на выходе из второй пары ножей 3 наличие растягивающих напряжений 9, причем в третьей паре ножей 4 осуществляется 100% деформация исходной заготовки 1, то есть полное отделение разрезаемой заготовки 1 и получение готовой продукции полосы 10, в процессе деформации разрезаемой заготовки 1. В трех последовательно расположенных парах ножей 2, 3, 4 (фиг.2) ширина реза «в» удерживается постоянной относительно режущей кромки 11 нижнего ножа 4 каждой пары ножей 2, 3, 4 и линейкой 12.The strip cutting method includes (Fig. 1) simultaneous finding of the cut workpiece 1 in pairs of
ПримерExample
Разрезаемая заготовка толщиной h0=5 мм захватывается первой парой ножей и деформируется на 10%, то есть глубина реза в этой паре ножей составит Δh=0,5 мм. Рассматривая худший вариант, что поверхность заготовки загрязнена смазкой, угол захвата ножами составит α≈0,06 рад. По известной в теории обработки металлов давлением формуле Δh=R·α2 с достаточной степенью точности, зная Δh=0,5 мм и α≈0,06 рад, определяем диаметр первой пары ножей D1=140 мм. При деформации разрезаемой заготовки менее 5% резко снижается резерв сил трения в очаге порезки металла и соответственно снижаются напряжения подпора при задаче металла во вторую пару ножей, уменьшается заталкивающая сила и процесс порезки становится нестабильным.The cut workpiece with a thickness of h 0 = 5 mm is captured by the first pair of knives and is deformed by 10%, i.e., the cutting depth in this pair of knives will be Δh = 0.5 mm. Considering the worst case scenario, that the surface of the workpiece is contaminated with grease, the angle of capture by knives will be α≈0.06 rad. According to the formula Δh = R · α 2 known in the theory of metal forming, with a sufficient degree of accuracy, knowing Δh = 0.5 mm and α≈0.06 rad, we determine the diameter of the first pair of knives D 1 = 140 mm. When the workpiece is deformed less than 5%, the friction force reserve in the metal cutting center sharply decreases and, accordingly, back-up stresses when the metal is put into the second pair of knives, the pushing force decreases and the cutting process becomes unstable.
Во второй паре ножей, диаметр которых равен 140 мм и равен диаметру первой пары ножей 140 мм, осуществляется деформация разрезаемой заготовки на 80% первоначальной толщины h0=5 мм, то есть на Δh=4 мм. При деформации разрезаемой заготовки менее 60% первоначальной толщины существенно увеличивается нагрузка на третью пару ножей, что ведет к их повышенному износу. Обжатие и устойчивый процесс порезки ножами небольшого диаметра 140 мм обеспечивается действием напряжениями подпора, создаваемого первой парой ножей, однако отделения полосы от разрезаемой заготовки не происходит во второй паре ножей.In the second pair of knives, the diameter of which is 140 mm and equal to the diameter of the first pair of knives 140 mm, the cut workpiece is deformed by 80% of the initial thickness h 0 = 5 mm, that is, Δh = 4 mm. When the workpiece is deformed less than 60% of the initial thickness, the load on the third pair of knives increases significantly, which leads to their increased wear. Compression and a stable process of cutting with knives of a small diameter of 140 mm is ensured by the back pressure created by the first pair of knives, however, separation of the strip from the cut workpiece does not occur in the second pair of knives.
Окончательное разрезание заготовки осуществляется третьей парой ножей, диаметр которых на 10% больше диаметра дисковых ножей первой и второй пары и составляет 1251 мм. В случае, если диаметр третьей пары дисковых ножей более 10%, растягивающие напряжения на выходе из второй пары ножей превысят предел текучести, что приведет к пластической деформации металла и изменению геометрических размеров полосы. При превышении диаметра третьей пары дисковых ножей менее чем на 5% напряжения растяжения на выходе из второй пары дисковых ножей становятся минимальными, а это ведет к короблению нарезаемой полосы. Больший диаметр ножей третьей пары обеспечивает большую окружную скорость и оказывает большее кинематическое воздействие на полосу, что создает напряжение растягивания на выходе из второй пары ножей, обеспечивая устойчивость процесса порезки металла в них и снижает контактные напряжения порезки в третьей паре ножей, увеличивая их стойкость. Линейка удерживает заготовку от поперечного перемещения во время порезки и получение ширины полосы с отклонениями по допуску в соответствии с требованиями стандарта.The final cutting of the workpiece is carried out by a third pair of knives, the diameter of which is 10% larger than the diameter of the disk knives of the first and second pair and is 1251 mm. If the diameter of the third pair of circular knives is more than 10%, the tensile stresses at the outlet of the second pair of knives will exceed the yield strength, which will lead to plastic deformation of the metal and a change in the geometric dimensions of the strip. When the diameter of the third pair of circular knives is exceeded by less than 5%, the tensile stresses at the outlet of the second pair of circular knives become minimal, and this leads to warping of the cut strip. The larger diameter of the knives of the third pair provides greater peripheral speed and has a greater kinematic effect on the strip, which creates a tensile stress at the exit of the second pair of knives, ensuring the stability of the metal cutting process in them and reduces the contact stress of cutting in the third pair of knives, increasing their resistance. The ruler keeps the workpiece from lateral movement during cutting and obtaining a strip width with tolerance deviations in accordance with the requirements of the standard.
Предложенный способ порезки полосы позволяет распределить обжатие порезки заготовки между тремя парами ножей, а это позволило изготовить дисковые ножи диаметром 140 мм, тогда как для порезки по известному способу за один проход заготовки (листа) толщиной 5 мм в соответствии с рекомендацией литературы (см. Королев А.А. Конструкция и расчет машин и механизмов прокатных станов. М., «Металлургия», 1969, стр.275) необходим диаметр дисковых ножей, для устойчивого процесса порезки, в пределах 250-500 мм. Практика порезки металла дисковыми ножами показывает, что высокие напряжения, возникающие при порезке холодного металла, ведут к их быстрому износу и требуют переточки по диаметру для восстановления режущей кромки дискового ножа, съем по диаметру обычно составляет 2-3 мм, то есть через двадцать-тридцать переточек ножи уже непригодны для дальнейшей эксплуатации. В то же время изготовление дисковых ножей из специальной стали диаметром 250-500 мм требует специальных технологий и высоких материальных затрат. Это существенно сдерживает применение в машиностроении технологии порезки стальных листов на полосу дисковыми ножами, которая позволяет в два-три раза снизить усилия реза и до 70% экономить электроэнергию по сравнению с порезкой листа на гильотине.The proposed method of cutting the strip allows you to distribute the compression of cutting the workpiece between three pairs of knives, and this made it possible to produce circular knives with a diameter of 140 mm, while for cutting according to the known method for one pass of the workpiece (sheet) with a thickness of 5 mm in accordance with the literature recommendation (see Korolev AA Design and calculation of machines and mechanisms of rolling mills. M., Metallurgy, 1969, p. 275) the diameter of circular knives is necessary for a stable cutting process within 250-500 mm. The practice of cutting metal with circular knives shows that high stresses that occur when cutting cold metal lead to their rapid wear and require regrinding in diameter to restore the cutting edge of the circular knife, the removal in diameter is usually 2-3 mm, that is, twenty to thirty regrinding knives are no longer suitable for further exploitation. At the same time, the manufacture of circular knives from special steel with a diameter of 250-500 mm requires special technologies and high material costs. This significantly inhibits the application in engineering of technology for cutting steel sheets into strips with circular knives, which allows two to three times to reduce cutting forces and save up to 70% energy compared to cutting a sheet on a guillotine.
Используемые для реализации предложенного способа дисковые ножи диаметром до 150 мм могут быть изготовлены практически в любом кузнечном цехе и стоимость их в десятки раз меньше стоимости ножей диаметром свыше 250 мм. Указанные преимущества предложенного способа позволяют обеспечить его широкое применение в машиностроении и других областях, связанных с переработкой металла.Used for the implementation of the proposed method, circular knives with a diameter of up to 150 mm can be made in almost any forge workshop and their cost is ten times less than the cost of knives with a diameter of more than 250 mm. These advantages of the proposed method can ensure its widespread use in mechanical engineering and other areas related to metal processing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011103750/02A RU2456131C1 (en) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Method of strips cutting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011103750/02A RU2456131C1 (en) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Method of strips cutting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2456131C1 true RU2456131C1 (en) | 2012-07-20 |
Family
ID=46847329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011103750/02A RU2456131C1 (en) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Method of strips cutting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2456131C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679496C2 (en) * | 2016-04-19 | 2019-02-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of the contour laser cutting |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4282996A (en) * | 1976-02-09 | 1981-08-11 | Teizo Maeda | Method of continuous slitting of flat material and apparatus therefor |
SU1373305A3 (en) * | 1983-08-25 | 1988-02-07 | Юньон Сидерюржик Дю Нор Э Де Л,Эст Де Ля Франс (Юзинор) (Фирма) | Method and installation for separating rolled sheets |
SU1512723A1 (en) * | 1987-01-29 | 1989-10-07 | М. А. Бугай и В. И. Гаевой | Method of cutting strip into narrow bands |
WO2000051771A1 (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-08 | Bhp Steel (Ais) Pty. Ltd. | A method and apparatus for slitting strip |
RU2235624C1 (en) * | 2003-02-10 | 2004-09-10 | ООО "Сорби стил" | Metallic band slitting method |
-
2011
- 2011-02-02 RU RU2011103750/02A patent/RU2456131C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4282996A (en) * | 1976-02-09 | 1981-08-11 | Teizo Maeda | Method of continuous slitting of flat material and apparatus therefor |
SU1373305A3 (en) * | 1983-08-25 | 1988-02-07 | Юньон Сидерюржик Дю Нор Э Де Л,Эст Де Ля Франс (Юзинор) (Фирма) | Method and installation for separating rolled sheets |
SU1512723A1 (en) * | 1987-01-29 | 1989-10-07 | М. А. Бугай и В. И. Гаевой | Method of cutting strip into narrow bands |
WO2000051771A1 (en) * | 1999-03-01 | 2000-09-08 | Bhp Steel (Ais) Pty. Ltd. | A method and apparatus for slitting strip |
RU2235624C1 (en) * | 2003-02-10 | 2004-09-10 | ООО "Сорби стил" | Metallic band slitting method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679496C2 (en) * | 2016-04-19 | 2019-02-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of the contour laser cutting |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11904374B2 (en) | Blank, formed article, die assembly, and method for producing blank | |
CN100409242C (en) | Optimizing method for preventing and controlling scrab in cold band-steel continuous milling machine | |
Akyürek et al. | An experimental work on tool wear affected by die clearance and punch hardness | |
RU2456131C1 (en) | Method of strips cutting | |
RU2307008C1 (en) | Strip steel lengthwise uncoiling method | |
RU2557377C2 (en) | Multiradii forming roller | |
CN102189172B (en) | Metal plate edge thickening machine | |
Fujii et al. | Prediction of surface roughness on rolled sheet by texture roll | |
US3138981A (en) | Metal scribing | |
RU2513560C2 (en) | Method of cutting square cross-section pipes and device to this end | |
RU2629417C1 (en) | Deforming tool of rotational drawing of axial-symmetric shells of high-carbon and alloyed steels | |
KR102003228B1 (en) | Flying shear apparatus | |
RU2483860C2 (en) | Method of chamfering | |
RU2659559C1 (en) | Method for profiling of back end of cylindrical pipe blank for rolling in three-wave roll mills | |
US4041750A (en) | Method and apparatus for producing serrated metal bars | |
RU2056226C1 (en) | Method for manufacturing strip metal from rolled billets | |
JP5669409B2 (en) | Metal strip edge processing method | |
RU2513668C2 (en) | Method of cutting square cross-section pipes and device to this end | |
JP2019084564A (en) | Hot rolling method and hot rolling mill row | |
JP6888472B2 (en) | Shearing method | |
UA136189U (en) | METHOD OF DISTRIBUTION OF HOT PIPE PREPARATION INTO MEASURED PARTS | |
RU2770808C1 (en) | Method for manufacturing harrow discs | |
RU132014U1 (en) | DEVICE FOR CUTTING PROFILE PIPES | |
CN108374060B (en) | Tool and method for producing a tool | |
RU64968U1 (en) | DISK KNIFE |