鋼格柵又叫格柵板是用扁鋼按照一定的間距和橫桿進行交叉排列焊接而成， 制作時， 首先將扁鋼按一定間距排列整齊， 然后將橫桿壓焊到扁鋼上。 焊完后， 還需將鋼格柵扁鋼按切割到規(guī)定長度,鋼格柵剪床就是為切割鋼格柵的專用機床。
切割采用橫向剪切原理， 過程為: 鋼格柵套在二排組合刀具組中， 二排組合刀具組一排為固定刀具組， 另一排為活動刀具組，每組組合刀具由36個刀片組成。 活動刀具在推力， 作用下將夾持在組合刀具中的鋼格柵扁鋼剪斷。可以看出， 刀具的厚度和大小取決于扁鋼和橫桿間距。 刀具設計中須使刀具具有較高的強度、 良好的韌性、 較長的壽命以及良好的工藝性。 因此， 刀具的設計成為剪床設計重要的環(huán)節(jié)， 刀具設計的成敗決定了鋼格柵剪床的成敗。
剪切力測試
剪切力測試是在實驗室完成的。 用扁鋼做剪切實驗， 測定剪切力的大小、 確定刀片切口形狀。 首先， 預制斜、 直、 凹3種形狀刀口, 選取了常用的4 種規(guī)格的扁鋼， 在壓力機上測試剪斷扁鋼所需的剪切力的大小。從數(shù)據(jù)中可知， 斜刀口或凹刀口的剪切力遠遠小于直刀口。但是從實驗的切口來看， 采用斜刀口或凹刀口的剪切的扁鋼切口呈斜或凹型翹曲狀況， 不能滿足工程需要。 因此在多次實驗后， 確定刀口采用直刀口形狀。
斷面形狀確定
斷面形狀不僅由鋼格柵的規(guī)格確定， 而且其形狀直接影響刀具材料的所受的應力水平的大小， 因此， 斷面形狀的設計是刀具設計至關重要的-個環(huán)節(jié)。 通過力學計算可以發(fā)現(xiàn)， 刀片的應力與彎矩分布成正比， 也就是在刀片頭部應力最小， 而到根部為應力值為最大。 增加刀片截面的寬度和厚度是降低刀片應力水平的很有效的方法。 但是厚度受到扁鋼的問距的制約， 同時還要考慮前道工序壓焊的焊接變形產(chǎn)生的間距誤差; 刀具寬度也受到橫桿間距的制約。 為使鋼格柵能順利插入刀具間隙， 刀具厚度和寬度的尺寸須滿足: 厚度＜ 扁鋼間距一扁鋼厚度-間隙，寬度＜ 垂直橫桿間距-橫桿厚度-間隙。
鋼格柵的規(guī)格限制了刀具的厚度; 橫桿之間的間距也限制了寬度的大小。 因此設計中刀片厚度值采用了頭部小根部大變截面形狀設計， 這樣設計既考慮了應力分布又能很方便的使鋼格柵套上或脫下刀具; 在根部最大應力處設計成圓角過渡， 既降低了刀片根部應力， 又大大減少了刀片在加工和熱處理時峰值應力， 改善了刀片受力狀況。
差時分段剪切設計
橫向剪切時， 組合刀架最大受力達216t， 考慮設計12的設計余量， 設計推力達到: 260to 如此大的剪切力如果同時剪斷所有扁鋼， 將使機架不可避免承受強烈的沖擊力， 這對機架和刀架的強度和穩(wěn)定性都是很大的考驗， 在刀具設計時為了減少剪切時產(chǎn)生的沖擊力， 設計中采用差時剪切技術將鋼格柵分幾段剪切， 這樣大大降低了剪切時對機架和刀架沖擊力， 大大提高了剪床的穩(wěn)定性和壽命。
材料和熱處理工藝
刀具受力特點決定了材料需要有好的韌性而刀刃部分須有高的表面硬度。 硬度要求: 刀刃H R C 55- - 60， 材料H R C 35- - 4 5。 材料選擇高速鋼， 高速鋼比-般的碳素工具鋼和低合金鋼具有更高的強度和耐磨性日。 在選擇熱處理工藝時。 要提高材料的表面硬度針對不同材料， 采用不同的熱處理方法。 經(jīng)過多次試驗， 最終選擇的材料加工工藝為: 下料-鍛造-退火-線切割-淬火+ 回火-表面滲碳。
刀具試驗
刀具加工好后， 還須試驗材料的強度、 硬度、 韌性， 及抗疲勞性能。 通過剪切試驗， 測定刀具材料在剪切不同厚度的鋼格柵下應變， 分析刀具材料所受應力， 繪制應力應變曲線， 根據(jù)應力水平調(diào)整刀具斷面尺寸; 實驗時采用了多種材料和熱處理工藝， 通過試驗最終確定材料和加工工藝。
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