e题目液压式型钢剪切机设计学生姓名 e 学号 e所在学院机械工程学院专业班级 e指导教师 e__ ____ __完成地点院内 ___2009年 6 月 11 日液压式型钢剪切机设计作者：e（e）指导教师：e[摘要]本论文首先分析了剪切机的发展现状，阐述了其剪切原理。

确定了剪切机系统的总体设计方案。

其设计内容剪切机的总体设计计算，主要零部件的设计计算和液压系统的设计，其中液压系统的设计还包括液压元件的设计。

本文利用液压传动控制技术对剪切机进行改进设计。

[关键词]剪切机，液压系统，液压元件，角钢。

Hydraulic steel shear machine designThe author：e(e)Tutor: eAbstract:This paper first analyzes the development status quo of shearing machine, expounds the principles of the shear. To determine the shear machine system overall design scheme. Its design content shear machine overall design calculation, design and calculation of main components and the design of the hydraulic system, hydraulic system design also includes the design of the hydraulic components. This paper, by using hydraulic drive control technology to improve the shearing machine design.Key words:Shearing machine, Hydraulic system, Hydraulic component,Angle目录1引言 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2剪切机的发展及现状 (1)1.2.1剪切机的分类 (1)1.2.2国内研究现状 (3)2 角钢液压剪切机的结构设计 ........................ 错误！未定义书签。

2.1 刀具的设计......................... 错误！未定义书签。

2.1.1 刀具的总体结构设计............ 错误！未定义书签。

2.1.2 刀刃尺寸设计.................. 错误！未定义书签。

2.1.3 上刀片的长度设计.............. 错误！未定义书签。

2.2 剪切力的计算....................... 错误！未定义书签。

2.3 剪切体结构设计..................... 错误！未定义书签。

2.4 液压系统设计....................... 错误！未定义书签。

2.4.1液压缸的选择 .................. 错误！未定义书签。

2.4.2液压缸的流量 .................. 错误！未定义书签。

2.4.3选择液压元件 .................. 错误！未定义书签。

2.4.4 液压系统方案.................. 错误！未定义书签。

3控制系统设计 ................................................. 错误！未定义书签。

3.1 控制系统工作流程................... 错误！未定义书签。

3.2 硬件设计........................... 错误！未定义书签。

3.3控制程序........................... 错误！未定义书签。

结论 ................................................................ 错误！未定义书签。

参考文献 ............................................................ 错误！未定义书签。

1引言随着经济的快速发展，在工程建设中，钢结构产品的使用越来越普遍，特别是在厂房、桥梁、桁架等方面，大部分已代替了原来砖木结构、砖混结构及混凝土结构。

而在建筑施工行业中, 机械化程度越来越高, 塔式起重机、井架、施工升降机等起重运输设备获得了广泛的应用,可见钢结构产品蕴藏着巨大的市场商机和发展前景。

建筑用起重运输机械主要受力结构一般采用格构式，这种结构往往需要大量的角钢作为腹杆，而且角钢腹杆的规格、种类较多，批量大，有时一台产品中一种规格的角钢腹杆数量就要几百件乃至上千件。

对于此类构件，目前采用的下料方法，常有锯、氧割、剪切等。

锯床下料虽然，尺寸准确，但效率较低，无法满足批量生产的需求；氧割下料割口表面质量差，尺寸难以保证，成本较高，且效率也不高，只适合现场制作时的少量下料；对于尺寸要求相对较低的腹杆类角钢来说，剪切方式是最理想的下料方法。

1.1课题的背景和意义剪切机是因为工业自动化进程的发展而得到越来越广泛的应用。

近二十年来，国内的轧钢生产得到了长足的发展，由于市场对产品不断提出新的要求，生产厂对各种剪切机的要求也在不断的变化。

在角钢的生产工艺中，角钢剪切下料是关键工序之一，因此，下料机是其重要的生产设备。

过去的下料设备一般采用圆棒剪切机、机械鳄鱼剪床等，都是采用皮带轮、齿轮传动，噪音大，占地面积大，节拍固定，灵活性差。

因此，需要开发一种新形式的液压剪床，以适应国内外市场的需求。

精密加工是现代机械加工发展的方向之一，它对毛坯的体积（重量）误差，断面形状及其他几何参数提出越来越高的要求，而现在的下料方法普遍存在能耗高、效率低、材料消耗大和下料质量差等问题。

角钢剪切机是一种新型的剪切下料设备，它采用液压系统驱动，实现高速剪切；角钢液压剪切机的液压系统，是保证实现动作循环和决定其性能优劣的核心环节。

角钢液压剪切机要求液压系统工作可靠、响应灵敏度高，具有广阔的市场前景。

因此，针对旧式剪切机的上述缺点，展开对液压系统剪切机的研究是符合市场需要的。

1.2剪切机的发展及现状1.2.1剪切机的分类剪切机的种类很多。

对剪切机的分类，从不同的角度出发，有不同的分法。

按剪切方式可分为横剪和纵剪;按被剪切钢板的温度分为热剪和冷剪；按剪切机的驱动方式分为机械剪、液压剪和气动剪;按机架的形式分为开式剪和闭式剪；按剪切钢板的品种又分为钢坯剪切机、钢板剪切机、型钢剪切机和切管机等。

通常，按剪切机的剪刃形状与配置等特点可分为平行刃剪切机(见图1.1)、斜刃剪切机(见图1.2)和圆盘剪切机(见图1.3)。

下面按剪切机的剪刃形状的分类对三种结构分别进行介绍:图1-1 常见的几种剪切机剪切原理图（1）平行刃剪切机平行刃剪切机的两个剪刃是互相平行的，它一般用来在热态下横向剪切方形及矩形断面的型钢。

也可用来冷剪型钢，将刀片做成成型剪刃来剪切不是矩形断面的钢材。

平行刃剪切机按剪切机构的运动特点，分为上切式和下切式两种型式。

上切式剪切机的下剪刃是固定的，由上剪刃的上下运动进行剪切。

其剪切机构通常采用曲柄连杆机构。

下切式剪切机的两个剪刃都运动，剪切过程是通过下剪刃上升来实现剪切的，其剪切机构通常有偏心轴式和浮动式。

平行刃剪切机，在工作时能承受的最大剪切力是它的主要参数，故人们习惯上以最大剪切力来命名。

（2）斜刃剪切机斜刃剪切机的一个剪刃相对另一个剪刃成一个角度放置。

斜刃剪切机按剪切机构的运动特点也可分为上切式、下切式和复合式等。

①上切式斜刃剪:这种剪切机的下剪刃是平直的而且是固定的，上剪刃倾斜并靠上下运动来实现剪切。

上切式斜刃剪通常是作为单独设备，用来剪切宽的板材，当板材厚度大于20mm时，可用在连续作业线上横切板材，但要有摆动辊道，另外，当板材厚度大于25mm不能用圆盘剪切边时，在连续作业线上的两边设置上切式斜刃剪进行切边。

②下切式斜刃剪这种剪切机的上剪刃是固定的，由下剪刃上下运动进行剪切。

由于它是下剪刃向上运动进行剪切，故不需要设置摆动辊道，一般多用于连续作业线上横切带材。

这种剪刃机的剪刃通常上剪刃是倾斜的，下剪刃是水平的。

但近来采用上剪刃是水平的，下剪刃是倾斜的愈来愈多，生产经验证明，这种型式能够保证钢板的剪切面相对带材中心线及表面垂直度。

其缺点是由于压板要放在下面而造成结构复杂化。

③复合式斜刃剪:在连续式作业线上的尾部，为了将原来焊接起来的长带材分成一定重量的卷材，设有复合式斜刃剪切机。

这种剪中间有固定的双刃刀架，上下有活动刀架，也称上下双层斜刃剪切机。

当带材通过固定双刃刀架上部，带材由一台卷取机卷取。

当需要分卷时，上活动刀架下降切断带材，后面的带材通过固定双刃刀架下部，由另一台卷取机卷取。

（3）圆盘式剪切机这种剪切机的上下剪刃是圆盘状的。

剪切时，圆盘刀以相等于钢板的运动速度做圆周运动，形成了一对无端点的剪刃。

圆盘剪通常设置在板材或带材的剪切线上，用来纵向剪切运动的板材或带材。

值得注意的还有塑性力学Durkcer公设的提出者Ducrker等力学家的工作。

剪切机按照驱动力来划分，可分为电动和液压两类。

电机驱动又有直流电动机和交流电动机两种。

大中型剪切机多采用直流电动机驱动，并以启动工作制进行剪切。

在大型剪切机上，除了采用电动机驱动外，还可以采用液压驱动。

采用液压驱动比电动机驱动有许多优点：在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更大的动力；同样在同等的功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑。

（1）液压装置工作比较平稳，便于实现频繁及平稳的换向；（2）液压装置能在大范围内实现无级调速,还可以在运行过程中进行调速；（3）与电气或压缩空气配合后液压驱动易于实现自动化；（4）液压装置易于实现过载保护，液压缸和液压马达都能长期在失速状态下工作而不会发热，这时电气驱动装置和机械传动装置无法办到的。

此外，液压元件能自行润滑，使用寿命较长；（5）液压元件易于实现通用化和自动化；（6）用液压驱动来实现直线运动远比机械传动简单。

综上所述，虽然电动剪切机在操作和维护方面简单，但与液压剪切机相比，它的体积和重量大；而液压剪切机却不同，目前液压技术已成熟，使操作和维护已不成问题，故本设计选用液压剪切机。

1.2.2国内研究现状技术工艺是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。

随着国内液压剪切机市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。