2. Механическая разделительная резка

Для механической резки листового металлопроката в цехах сварочного производства широко применяют листовые ножницы с наклонным ножом (гильотинные) различных конструкций.
Ножницы с наклонным ножом используют для прямолинейной резки металла малых и средних толщин. Широкое распространение этого вида резки объясняется высокой производительностью. Так, машинное время резки 1 м листовой стали толщиной 10 мм при кислородной резке составляет ~2 мин, при резке ножницами с наклонным ножом — всего несколько секунд.

Допуски при резке от номинальных размеров сравнительно небольшие, они зависят от толщины разрезаемого металла и размера заготовки. Неперпендикулярность поверхности реза к поверхности листа допускается не более 1 : 10 толщины листа.
Существенным недостатком резки является возникновение в плоскости реза сколов и затяжек металла. Допустимая величина их следующая: 0,3 мм при толщине листа >8 мм, до 1 мм при толщине листа 12—16 мм и до 1,5 мм при толщине листа 16—20 мм. На рис. 32 схематично показано влияние настройки ножей на характер дефектов реза. Учитывая, что на кромках реза после гильотинной резки иногда возникают трещины, на ответственных деталях и заготовках, подвергающихся гибке, кромки реза необходимо обрабатывать резанием.

Листовые ножницы с наклонным ножом по своей конструкции делятся на кривошипные и гидравлические. В первом случае привод ножевой балки осуществляется от электродвигателя через эксцентриковый механизм, во втором — от насосной установки через гидравлические силовые цилиндры. Широкое применение получает второй тип ножниц, как наиболее прогрессивный.

Одним из параметров ножниц является угол наклона ножа. В зависимости от толщин разрезаемого металла он обычно колеблется от 0,5 до 4—5°. Для реза малых толщин металла требуется минимальный угол наклона ножа, в противном случае вырезаемая деталь будет иметь большое коробление. Все ножницы имеют устройства, позволяющие быстро менять угол наклона ножа, зазор между режущими ножами, размер до заданного упора.

В заготовительных отделениях в последнее время начали находить применение гидравлические ножницы отечественного производства и фирмы «Карпет» (Франция) для резки и скоса кромок. Особенность ножниц этого типа заключается в возможности кроме разделительной резки одновременно выполнять и скос кромок X, V и К-образной формы на листах шириной до 3000 мм и толщиной 15—30 мм. Все модели ножниц — гидравлические с качающимся ножедержателем. Резка ведется двумя находящимися один над другим ножами: нижним — для прямолинейной резки, верхним.— для резки на скос под углом 30°. Ножедержатель вращается попеременно вокруг двух осей. Задний упор ножниц имеет электрический привод, обеспечивающий регулирование положения упора до 1000 мм. Счетчик, укрепленный на станине перед оператором, указывает расстояние от ножа до упора с точностью до 0,1 мм.

Отечественной промышленностью выпускаются ножницы этого типа мод. Н-3623 и Н-3624. Ножницы позволяют увеличить производительность в 2—3 раза по сравнению с резкой обычными ножницами и обработкой кромок на строгальных или фрезерных станках, а также улучшить качество поверхности кромок по сравнению с кислородной резкой. На ножницах возможна обработка кромок материалов, не поддающихся кислородной резке.

Выпускаемые промышленностью листовые ножницы не укомплектовываются средствами механизации. Обычно машинное время резки на листовых ножницах в общих трудозатратах составляет до 20%. Более 50% времени составляет вспомогательное время на укладку листов на стол ножниц, подачу листа до упора или установку листа под нож по линии предварительной разметки, перемещение и разворот листа и др. Обычно эти работы выполняют с помощью мостовых электрических кранов.

Комплексная механизация позволяет резко повысить производительность и улучшить условия труда рабочих, выполняющих резку на листовых ножницах. Уралмашзаводом совместно с ВПТИтяжмашем разработана и внедрена в производство комплексная механизация листовых ножниц (рис. 33). В комплект оборудования к ножницам 4 входят портальный манипулятор 12 для переноски, укладки и разворота листов, тележка-рольганг 6 для подачи листов при их поперечной резке, тележка 1 для удаления нарезанных заготовок из-под ножей, сталкиватель 5 обрези, бункер 2, рельсовые пути 10 для манипулятора и тележек.

Портальный манипулятор 12 механически перемещается по рельсовому пути 10. На раме портала смонтированы рельсы для самоходной тележки 13, размещены токопровод и подвеска кабеля. В стойках портала манипулятора находятся механизмы перемещения портала и шкафы электрооборудования. С обеих сторон портала смонтированы подвесные кнопочные станции управления манипулятором. Тележка 13 манипулятора имеет механизм перемещения, механизм поворота и подъема траверсы. На тележке установлена траверса 8. Траверса — листозахватный орган — представляет собой плоскую металлическую конструкцию, к которой на цепях подвешены в три ряда электромагнитные шайбы. Траверса, подвешенная к тележке портала, заканчивается механизмом, обеспечивающим поворот траверсы на 360°. Механизм перемещения тележки имеет электропривод, механизм подъема траверсы приводится от двух гидроцилиндров.

Тележка-рольганг 6, установленная на рельсовых путях строго перпендикулярно к режущим кромкам ножей, состоит из следующих механизмов: привода хода тележки, неприводного рольганга по всей длине тележки и механизма зажима листа, расположенного у торца толкателя, механизма подачи 7 листа и механизма выравнивания листа перпендикулярно режущим кромкам ножей. Совокупность перечисленных механизмов обеспечивает точную подачу листов под ножи со скоростью в пределах 1630— 10 850 мм/мин.

Тележка 1 для удаления вырезанных заготовок представляет собой сварную раму с верхним настилом. Она размещена на рельсах и перемещается по ним с помощью цепного реверсивного привода, который неподвижно закреплен на фундаменте.

Сталкиватель отходов установлен в котловане под ножницами. Он представляет собой металлический настил 5, по которому с помощью реверсивного цепного привода на колесах перемещается сталкивающая балка.

Работа комплексной механизации заключается в следующем. Подлежащие резке листы металла мостовым краном укладываются на стеллажи 9, 11, находящиеся в зоне действия манипулятора. На стеллажах при необходимости осуществляется разметка листов. Перед резкой траверсой портального манипулятора листы укладываются на стол тележки-рольганга и зажимаются механизмом зажима листа. Затем тележка-рольганг по рельсовому пути передвигается к ножницам, механизмом подачи лист подается до упора ножниц или до режущих кромок, согласно разметке, и разрезается. На автоматический цикл работы механизм включают при большой партии одинаковых деталей. На необходимую величину лист подается с помощью указателя по линейке (с ценой деления 1 мм), установленной на раме тележки-рольганга. В этом случае резка выполняется без предварительной разметки. При вырезке по разметке может быть произведен разворот листа для обрезки заготовки по всему периметру.

Вырезанные заготовки собираются на тележке за ножницами, и после заполнения тележка выкатывается в зону действия мостового крана и разгружается. Отходы собираются на настиле за ножницами (при обрезе кромок тележка предварительно откатывается), откуда ссыпаются в бункер. Последний после заполнения вынимается краном и освобождается от обрези.
Управление работой ножниц, тележки-рольганга й Мортального манипулятора осуществляется с пульта управления, установленного около ножниц.

Накопленный опыт механизации листовых ножниц на заводах тяжелого и подъемно-транспортного машиностроения позволил ВПТИтяжмаша создать типовую механизацию ножниц.