Введение в ножницы и стрижку

Резка является одним из старейших доступных процессов металлообработки и обычно является первым процессом и машиной, которые используются при производстве сборных деталей. Все ножницы оцениваются по их способности резать сталь и должны выбираться в соответствии с требуемой производительностью по отношению к стали. Если вы используете нержавеющую сталь, вы должны выбрать сдвиг, рассчитанный примерно на 1,5-2-кратную толщину материала, который вы используете. Если вы режете алюминий, скорее всего, будет достаточно ножниц размером в 1/2 толщины материала, с которым вы работаете. Хотя существуют небольшие ручные или ножные ножницы (в основном используемые в HVAC и кровельной промышленности), это введение будет сосредоточено в основном на механических ножницах в диапазоне 14 калибров (0,075 "x 10 футов) и более тяжелых, которые встречаются в большинстве производственных цехов Северной Америки.

Описание процесса:

Разрезание листовой или толстолистовой стали очень похоже на разрезание бумаги или картона ножницами. Лезвия сходятся на минимальном расстоянии или смещении, которое мы описываем как «зазор между лезвиями», чтобы раздробить материал на заготовки желаемого размера для дальнейшей обработки. Нижнее лезвие закреплено в «ложе» ножниц, в то время как верхнее лезвие перемещается либо прямо вверх и вниз «гильотиной», либо качающимся «вращательным» движением. Чем толще или тверже материал, тем шире должны быть разнесены лезвия или увеличены углы лезвий (передний угол), чтобы уменьшить усилие, необходимое для резки (или разрушения) материала до заданной мощности машины.

Качественные ножницы могут сэкономить много часов на дальнейших процессах, таких как гибка, сварка и сборка, поэтому важно убедиться, что вы способны делать качественные, чистые разрезы, квадратные, точен и может быть быстро повторен. Некоторые из ключевых факторов при выборе ножниц описаны ниже, и при выборе ножниц, новых или бывших в употреблении, эти факторы следует учитывать при принятии решения.

Компоненты сдвига:

Все ножницы состоят из одних и тех же основных компонентов и заключаются в следующем:

1. Основной кадр: <эм> Основная рама машины — это то, что поддерживает все остальные компоненты, станину и систему привода. Качественные ножницы имеют прочную и тяжелую раму для размера и рейтинга материала. Известно, что у некоторых легких ножниц могут быть сломаны боковые рамы, треснуты станины или деформированы поршни из-за плохой конструкции или неправильного обращения.

2. Кровать: Станина — это то, над чем будет работать ваш оператор, когда он будет подавать материал на лезвия ножниц. Станина является опорой не только для материала, но и для нижнего ножа. Качественные станины для ножниц должны быть тяжелыми и прочными, с удобствами для работы с материалом, такими как вырезы, чтобы оператор мог просунуть руки под лист материала для подъема, и шариковые передачи, чтобы легче «скатывать» срезаемый материал на место.

3. Выравнивание руки: Квадратный рычаг имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы разрезаемый материал находился под прямым углом 90 градусов. Для достижения надлежащей прямоугольности используется выпрямляющий рычаг, который был настроен и отрегулирован таким образом, чтобы он был идеально перпендикулярен режущим лезвиям. Этот выпрямляющий рычаг также может иметь измерительную шкалу, которая может помочь в измерении очень коротких срезанных деталей с передней стороны станка, в отличие от использования измерительного стержня в качестве упора за ножами. Обычно выпрямляющий рычаг равен длине лезвий ножниц, но может быть любой длины, подходящей для приложения, для которого вы его выбираете.

4. Удержание: «Прижимы» представляют собой зажимы (или зажимы с одним стержнем), которые расположены рядом с лезвиями ножниц и надежно удерживают срезаемый материал, чтобы предотвратить его перемещение во время процесса резки и, что наиболее важно, для опрокидывания, которое вводит материал как клин между верхней и нижней лопастями, заставляющий щель открываться шире. Как правило, большее усилие и количество прижатий соответствует признаку лучшего и более качественного сдвига.

5. Блейды: <эм> Режущие (или режущие) лезвия обычно изготавливаются из инструментальной стали, закалены для повышения износостойкости и отшлифованы для повышения остроты. Они установлены на верхнем подвижном плунжере и нижнем неподвижном основании и имеют зазор обычно всего в несколько тысячных дюйма друг от друга. Лезвия можно «переворачивать» при износе от постепенного использования на другую сторону, перетачивать или заменять. Ножницы обычно имеют лезвия с 2 острыми сторонами или с 4 сторонами для использования в зависимости от конструкции машины.

6. Измерение (система измерения): Хотя это и не относится к каждому ножнице, контроль (или система остановки/измерения длины детали) сегодня используется примерно в 95% ножниц на рынке. Правильная калибровка имеет решающее значение не только для поддержания правильной длины среза, но и для того, чтобы оператор мог быстро «вымерить» следующую срезанную заготовку и очень быстро повторить процесс. Обычно эти «измерители» (или упоры) находятся в задней части ножниц и обычно представляют собой калибрующие стержни с винтовым приводом, управляемые компьютером, для ударов материала. Эти датчики могут быть позиционированы вручную или с помощью электроники (запрограммированы) для обеспечения нескольких отрезков длины, а также многократного использования одной и той же длины. Качественная измерительная система будет достаточно прочной, чтобы выдерживать вес материала, эквивалентный полной мощности ножниц, в течение многих лет.

7. Управление: Управление сдвигом может быть таким же простым, как маховик, вручную позиционирующий задний упор в сочетании с педалью ножного/сцепного устройства, или может быть настолько обширным, как программируемая измерительная система, позволяющая точно программировать позиционирование измерительной системы при сохранении точного количества циклов. . В то время как большинство контроллеров сдвиговых измерителей используются в качестве простого позиционера «Иди сюда», многие из них способны на гораздо большее, включая резку «комплектов» из нескольких частей и длин, которые размещаются и подсчитываются автоматически.

8. Аксессуары/опции: Ножницы можно настроить для удовлетворения различных потребностей, добавив дополнительные аксессуары, которые могут сделать работу ножниц проще, быстрее, точнее и надежнее. Общие параметры сдвига включают:

• Укладчик/конвейер

• Гидравлические системы охлаждения

• Фронтальный замер

• Расширенный задний зазор

• Высокая скорость (только гидравлика)

• Варианты безопасности, такие как световые завесы, ограждения и т. д.

• Передача мяча в постели

• Вырезы рук

• Весы в постели

• Скосы

• Специальная обработка станины или нарезание резьбы для аксессуаров

Типы ножниц

Гильотина

«Гильотинная» конструкция в ножницах относится к движению верхних лезвий. Лезвие приводится в движение в прямом направлении с помощью механизма и системы направляющих, направляющих ползун и лезвие прямо вниз и вверх. Обычно эта конструкция соответствует более тяжелой конструкции в ножницах и почти всегда встречается в конструкциях, рассчитанных на мощность 1/2 дюйма или больше.

Поворотная балка

Ножницы с поворотной балкой используют силу рычага через консольный цилиндр для увеличения тоннажа и, следовательно, режущей способности. При размещении верхнего лезвия на поворотном механизированном цилиндре лезвие затем прижимается вниз механическим или гидравлическим приводом с использованием силы рычага. Эта конструкция обычно соответствует более короткой конструкции машины, а также лезвиям, которые должны быть разгружены для зазора, что обычно позволяет использовать только 2 режущие кромки на лезвие. Существуют также модифицированные версии этого дизайна, которые сегодня являются одними из самых популярных.

Типы систем привода ножниц

Гидравлический

Гидравлическое давление подается через один или несколько цилиндров, чтобы опустить ползун и верхнее лезвие машины. Гидравлические машины обычно могут иметь один или два гидравлических цилиндра для работы.

Механический

Двигатель вращает большой маховик на высокой скорости, после чего оператор включает сцепление, которое можно активировать с помощью пневматического, гидравлического или механического сцепления. Когда сцепление включено, подвижный маховик соединяется с коленчатым валом, к которому крепится поршень машины. Затем коленчатый вал вращается, перемещая плунжер и срезающее лезвие вверх и вниз.

Другие расчетные факторы сдвига, которые следует учитывать:

Передний угол:" Передний угол — это угол верхнего режущего лезвия, когда оно проходит мимо нижнего режущего лезвия. Этот угол ввода позволяет только небольшой части материала фактически зацепляться с лезвиями в любой момент времени, что значительно снижает силы. требуется для резки длинных отрезков. В идеале, если сила, необходимая для резки детали, не имеет значения, тогда передний угол станка должен быть равен 0, поскольку теоретически он обеспечивает самую прямую срезаемую деталь и самое короткое время цикла. Однако, поскольку ножницы обычно работают с 120-144 дюймов длины материала или более, требуемое усилие будет огромным и, следовательно, непомерно дорогим. Таким образом, «передний» угол необходим для того, чтобы свести к минимуму фактическую силу, необходимую для «слома или разрезания» разрезаемого материала.

В идеале качественная машина должна иметь минимально возможный передний угол, обычно 1/4 дюйма на фут, поскольку чрезмерный передний угол может вызвать скручивание (скручивание срезанной части) и/или искривление (скручивание срезанной части по дуге).

Регулируемый передний угол: Некоторые производители ножниц используют механизм, который позволяет верхнему лезвию изменять угол наклона, чтобы максимизировать производительность ножниц. При увеличении угла наклона количество более толстого материала, фактически вовлеченного в лезвия, остается в пределах «окна» мощности ножниц. Хотя эти производители рекламируют это как «преимущество» своей машины, на самом деле они предлагают гораздо более легкую машину с возможностью срезать более толстый материал благодаря увеличенному переднему углу. Выбирая ножницы с переменным передним углом, обязательно тщательно изучите, какова их производительность при наименьшей или рекомендуемой настройке переднего угла, поскольку это действительно то, для чего ножницы были разработаны, а большая толщина достигается только за счет увеличения передний угол и, таким образом, увеличение поворота и изгиба, которые вы можете ожидать в результате срезанной детали.

Регулировка зазора между лезвиями: При любой операции резки чем больше смещение между верхним и нижним лезвиями, тем меньше усилие, необходимое для разрыва или разрушения материала. По мере того, как зазор лезвия становится чрезмерным, на срезаемых заготовках начинают появляться заусенцы (или надрывы). Если зазор лезвия установлен слишком близко, то сила, необходимая для разрушения материала, может быть больше, чем способность сдвига. Поскольку разные материалы, такие как алюминий, сталь и нержавеющая сталь, имеют разное усилие разрушения, для них требуются разные настройки зазора между лезвиями, чтобы гарантировать, что вы получаете срезаемую деталь наилучшего качества для данного типа и толщины материала, с которым вы работаете. Все ножницы имеют возможность «зазора» между лезвиями либо вручную (очень медленно), регулировкой основания/нижнего лезвия (медленно), либо с помощью механизма быстрой регулировки зазора лезвия, который также может быть приведен в действие (самый быстрый). В зависимости от диапазона типов и толщины материала, с которым вы работаете, будет определяться необходимость быстрой регулировки зазора лезвия на ваших ножницах.

Распространенные аргументы при выборе ножниц

Аргумент 1. Механическая или гидравлическая система — что лучше? При выборе ножниц многие считают, что гидравлический привод является лучшим вариантом, поскольку они приравнивают его к листогибочному прессу. Однако стрижка — это совершенно другой процесс и механическое приведение в действие может быть фактически предпочтительнее при сдвиге из-за следующих факторов.

• Скорость: Механические ножницы работают быстрее в режиме полного цикла

• Простота: Механические ножницы имеют более простые механизмы обслуживания и ремонта, что увеличивает время свинчивания и сокращает время простоя

• Шум: Механические ножницы работают тише, так как гидравлика не работает постоянно

• Нагрев: Без гидравлики механические ножницы работают намного холоднее

• Зеленый: Без гидравлического масла, без гидравлического нагрева (требующего охлаждения), без отходов гидравлического масла, без отходов фильтра

Гдегидравлический ножницы имеют преимущество:

• Переменная длина штриха: Механические ножницы должны выполнять полный цикл при резке, в то время как гидравлические ножницы могут быть настроены на выполнение быстрых коротких движений, полезных при резке материала шириной всего в несколько дюймов.

• Защита от перегрузки: Гидравлические ножницы, защищенные выпускным клапаном, могут предотвратить попадание лезвия в «запертое» положение с материалом, поскольку, когда гидравлика достигает максимального значения PSI для ножниц, предохранительный клапан открывается и сбрасывает гидравлику высокого давления, останавливая направленную вниз силу и таким образом позволяя плунжеру отступить и удалить негабаритные/твердые/препятствия.

Аргумент 2:Пит против. Без ямы – что лучше?

По мере того, как ножницы увеличивают толщину материала (сила / тоннаж) или растягиваются в ширину, для них может потребоваться «яма», или, точнее, щель в полу. Причина, по которой требуется этот рельеф в полу, связана с механическими свойствами сдвига, которые заставляют и станину, и ползун прогибаться под требуемой большой нагрузкой. В то время как добавление массы к поршню (верхняя часть ножниц) просто делает машину выше, добавление массы к станине поднимет рабочую высоту машины за пределы комфортного уровня. Поэтому самый простой и лучший способ противостоять этим силам — добавить больше массы к кровати и поместить эту массу под пол. Добавив эту массу, производители сделали более прочную и тяжелую машину, которая может работать с малым передним углом для деталей хорошего качества и не будет прогибаться под нагрузкой. Эта дополнительная масса фактически увеличивает жесткость, качество деталей, ожидаемый срок службы и стоимость производства ножниц и, следовательно, встречается в более тяжелых и широких ножницах более высокого качества.

Лучший способ удерживать машину и ее детали прямо — не допускать их изгибания, поэтому на самом деле яма предпочтительна. машины для монтажа заподлицо с полом большей производительности (3/8 дюйма и выше) или большей ширины (14 футов и шире).

Сводка

Выбирая ножницы или любую машину в этом отношении, убедитесь, что вы получаете лучшую машину для своего применения. Так легко попасть в ловушку общей ловушки цены, доступности, местоположения, фрахта и т. д., которые никогда не будут иметь значения через 6 месяцев после того, как нужная (или неправильная) машина окажется на вашем этаже, и уж точно не через 3, 5 или даже спустя 10 лет. Помните, что ваш продавец может продать вам буквально все, что вы «покупаете», включая скидку, местоположение или подходящую машину, но только если вы попросите об этом.

Сотрудники компании Southern Fabricating Machinery Sales, Inc. являются экспертами в области резки, как процесса, так и общих проблем. Позвоните нам сегодня по телефону 813-444-4555, чтобы помочь вам выбрать правильные ножницы для вашего приложения И бюджета.