せん断とせん断の概要

せん断は、利用可能な最も古い金属加工プロセスの 1 つであり、通常、加工部品を製造するときに使用される最初のプロセスおよび機械です。すべての剪断機は、鋼を切断する能力で評価されており、鋼に関連して必要な能力に応じて選択する必要があります。アプリケーションがステンレス鋼の場合、使用している材料の厚さの約 1.5 ～ 2 倍の定格のせん断を選択する必要があります。アルミニウムをせん断する場合は、作業している材料の厚さの 1/2 のサイズのせん断で十分です。手または足で操作する小型の剪断機もありますが (主に HVAC および屋根ふき産業で使用されます)、この紹介では主に 14 ゲージ (.075" x 10') 範囲以上の電動剪断機に焦点を当てます。北米のほとんどの製造工場で。

プロセスの説明:

鋼板や鋼板をせん断することは、はさみを使って紙や厚紙を切ることによく似ています。ブレードは、「ブレードギャップ」と呼ばれる最小距離またはオフセットで一緒になり、材料をさらなる処理のために必要なブランクサイズに破砕します。下の刃は剪断機の「ベッド」に固定され、上の刃は「ギロチン」方式で真っ直ぐ上下するか、スイングする「回転」運動のいずれかで動きます。材料が厚くて硬いほど、機械の所定の定格まで材料をせん断 (または破砕) するのに必要なトン数を減らすために、ブレードの間隔を広くするか、ブレードの角度 (すくい角) を大きくする必要があります。

高品質のせん断は、曲げ、溶接、組み立てなどの次のプロセスで何時間も節約できるため、高品質できれいな正方形の切断を行うことができることを確認することが重要です。正確で、すぐに繰り返すことができます。せん断を選択する際の重要な要素のいくつかを以下に説明します。せん断を選択するときは、新品か中古かにかかわらず、これらの要素を考慮して意思決定を行う必要があります。

シアーのコンポーネント:

すべてのハサミは同じ基本コンポーネントで構成されており、次のとおりです:

<オール> <リ>

メイン フレーム: 機械のメイン フレームは、他のすべてのコンポーネント、ベッドおよび駆動システムをサポートするものです。高品質の剪断機は、素材のサイズと定格に対して頑丈で重いフレームを備えています。一部の軽量なハサミは、設計の悪さや乱用により、サイドフレームの破損、ベッドのひび割れ、またはラムのゆがみが発生しやすいことが知られています。

<リ>

ベッド: ベッドは、オペレーターがシャー ブレードに材料を導入する際に作業するものです。ベッドは材料だけでなく、下のシャーリング ブレードのサポートでもあります。高品質の剪断機ベッドは重くてしっかりしていて、オペレータが持ち上げるために材料シートの下に手を滑り込ませるためのカットアウトや、剪断される材料を所定の位置に簡単に「転がす」ためのボール移動など、材料の取り扱いに便利である必要があります。

<リ>

スクエアリング アーム: 直角アームは、切断される材料が直角に 90 度になるようにするために重要です。適切な直角度を実現するために、シャーリング ブレードに対して完全に直角になるようにセットアップおよび調整された角付けアームが使用されます。この二乗アームには、測定スケールを取り付けることもできます。これは、ゲージ バーをシャー ブレードの後ろのストップとして使用するのではなく、機械の前面から非常に短い剪断部品を測定するのに役立ちます。通常、スクエアリング アームはシャー ブレードの長さと同じですが、選択した用途に適した長さにすることができます。

<リ>

長押し: 「ホールドダウン」とは、せん断ブレードの隣に配置されたクランプ（または単一のバータイプのクランプ）であり、せん断プロセス中に材料が動かないように、また最も重要なこととして、材料が上部ブレードと下部ブレードの間のくさびにより、ギャップがより広く開かれます。通常、より多くの力とホールド ダウンの数は、より優れた高品質のせん断の兆候と同等です。

<リ>

ブレード: 切断 (またはせん断) ブレードは通常、工具鋼であり、耐摩耗性のために硬化され、鋭利性のために研磨されています。それらは、上部の可動ラムと下部の固定ベッドに取り付けられ、通常はわずか数千分の 1 インチ離れています。ブレードは、漸進的な使用から別の面に着用したり、再研磨したり、交換したりするときに「反転」することができます。はさみには通常、機械の設計に応じて、2 つの鋭い側面または 4 つの側面を使用するブレードがあります。

<リ>

ゲージング (測定システム): すべてのせん断に固有のものではありませんが、ゲージング (または部分長停止/測定システム) は、現在市場に出回っているせん断の約 95% で使用されています。適切なゲージングは​​、正しいせん断長さを維持するためだけでなく、オペレータが次のせん断ブランクをすばやく「ゲージング」し、プロセスを非常に迅速に繰り返すことができるようにするためにも重要です。通常、これらの「ゲージ」（またはストップ）は剪断機の後部にあり、通常はコンピューター制御のネジ駆動のゲージバーで、材料をぶつけます。これらのゲージは、手動または電子的に (プログラムされて) 位置決めすることができ、複数のせん断長さを提供するだけでなく、同じ長さを繰り返し使用することもできます。高品質の測定システムは、今後何年にもわたって剪断機の全能力に相当する材料の重量を支えるのに十分な強度を備えています。

<リ>

コントロール: せん断制御は、フット/クラッチ ペダルと組み合わせてバック ゲージを手動で位置決めするハンド ホイールのように単純なものにすることも、正確なサイクル カウントを維持しながらゲージ システムの正確なプログラム可能な位置決めを可能にするプログラム可能なゲージ システムのように拡張することもできます。 .ほとんどのせん断ゲージ コントローラーは単純な「ここに移動」ポジショナーとして使用されますが、多くの場合、複数の部品と長さのせん断「キット」をすべて自動的に配置してカウントするなど、はるかに多くの機能を備えています。

<リ>

アクセサリ/オプション: せん断の操作をより簡単に、より速く、より正確に、より信頼できるものにするオプションのアクセサリを追加することで、せん断はさまざまなニーズを満たすようにカスタマイズできます。一般的なせん断オプションには次のものがあります:

<リ>

スタッカー/コンベア

<リ>

油圧冷却システム

<リ>

フロントゲージ

<リ>

拡張バックゲージ

<リ>

高速 (油圧のみ)

<リ>

ライト カーテン、フェンシングなどの安全オプション

<リ>

ベッドでのボール移動

<リ>

手のカットアウト

<リ>

ベッドのうろこ

<リ>

正方形の留め継ぎ

<リ>

特殊ベッド加工またはアクセサリー用タッピング

ハサミの種類

ギロチン

せん断の「ギリオチン」設計は、上刃の動作を指します。ブレードは、ラムとブレードを上下にまっすぐに駆動するメカニズムとウェイシステムによって、まっすぐな方向に駆動されます。通常、この設計はせん断でより大きく重い設計に相当し、ほとんどの場合、定格容量が 1/2 インチ以上の設計で見られます。

スイングビーム

スイング ビーム デザインの剪断機は、片持ち梁のラムを介しててこの力を利用して、トン数を増やし、剪断能力を高めます。回転する機械化されたラムに上部ブレードを配置すると、テコの力を使用した機械的または油圧作動によってブレードが押し下げられます。この設計は、通常、機械設計の高さが短く、ブレードごとに通常 2 つの刃先しか使用できないクリアランスのためにブレードを解放する必要があります。現在販売されている最も人気のあるデザインのいくつかである、このデザインの修正バージョンもあります.

せん断駆動システムの種類

油圧

機械のラムと上刃を押し下げるために、1 つまたは複数のシリンダーを介して油圧が適用されます。油圧機械は、通常、操作用に 1 つまたは 2 つの油圧シリンダーを備えています。

メカニカル

モーターが大きなフライホイールを高速で回転させ、オペレーターがクラッチを接続します。このクラッチは、空気圧、油圧、または機械式の接続によって作動させることができます。クラッチが接続されると、可動フライホイールが、機械のラムが取り付けられているクランクシャフトに結合されます。次にクランクシャフトが回転し、ラムとシャーブレードを上下に循環させます。

考慮すべきその他のせん断設計要素:

すくい角:" 「すくい角」とは、上部の切断刃が下部の切断刃を通過して導入されるときの角度です。この導入角度により、任意の時点で材料のごく一部のみが実際に刃にかみ合うため、力が大幅に減少します。理想的には、パーツをせん断するのに必要な力が考慮されていない場合、理論的にはせん断されたパーツが最も真っ直ぐになり、サイクル時間が最も短くなるため、機械のすくい角は 0 になります。材料の長さが 120 ～ 144 インチ以上の場合、必要な力の量が膨大になるため、法外なコストがかかります。したがって、せん断される材料を「破砕または切断」するために必要な実際の力を最小限に抑えるために、「レーキ」角度が必要です。

理想的には、高品質の機械のすくい角はできるだけ小さく、通常は 1 フィートあたり 1/4 インチの角度です。すくい角が大きすぎると、ツイスト (せん断部分のカール) やボウ (せん断部分が弧を描くように転がる) が発生する可能性があるためです。

調整可能なレーキ角度: 一部のせん断メーカーは、せん断能力を最大化するために、上刃のすくい角を変えることができる機構を使用しています。すくい角を大きくすることにより、実際にブレードにかみ合うより厚い材料の量は、剪断力の「ウィンドウ」内に留まります。これらのメーカーはこれを機械の「利点」として宣伝していますが、実際には、この増加したすくい角によってより厚い材料を剪断する機能を備えた、はるかに軽量な機械を提供しています。可変すくい角のせん断を選択するときは、その容量が最小または推奨されるすくい設定であるかを十分に調査してください。これは実際にせん断が処理するように設計されており、より大きな厚さは、すくい角が大きくなり、ねじれと反りが大きくなり、せん断された部品に期待できます。

ブレード ギャップ調整: せん断操作では、上部ブレードと下部ブレードの間のオフセットが大きいほど、材料を破断または破砕するのに必要な力が小さくなります。ブレードのギャップが大きくなると、切断されたブランクにバリ (または裂け目) が発生し始めます。ブレード ギャップの設定が小さすぎると、材料を切断するのに必要な力が剪断能力を超える可能性があります。アルミニウム、スチール、ステンレス スチールなどの異なる材料は異なる破壊力を持っているため、作業している材料の種類と厚さに応じて最高品質のせん断部品を確実に得るには、異なるブレード ギャップ設定が必要です。すべてのハサミには、手動シム (非常に遅い)、ベッド/下部ブレード調整 (遅い)、または電動 (最速) のクイック ブレード ギャップ調整メカニズムのいずれかによって、ブレードを「ギャップ」する機能が備わっています。作業している材料の種類と厚さの範囲に応じて、シャーの迅速なブレード ギャップ調整機能の必要性が決まります。

シアーを選択する際の一般的な議論

議論 1:機械式と油圧式 - どちらが優れているか? せん断機を選択するとき、多くの人は油圧操作がプレス ブレーキと同等であると考えるため、油圧操作がより良い選択肢であると考えています。ただし、せん断はまったく別のプロセスです そして、機械的作動は、以下の要因により、剪断では実際に好まれる可能性があります。

<リ>

速度: メカニカル シャーはフル サイクル モードで高速です

<リ>

シンプルさ: 機械式剪断機は、メンテナンスと修理のメカニズムが単純で、メイクアップ時間が長くなり、ダウンタイムが短くなります

<リ>

ノイズ: 機械式剪断機は油圧が常時作動していないため静かです

<リ>

暑さ: 油圧がなければ、機械式剪断機ははるかに低温で作動します

<リ>

緑: 油圧オイルなし、油圧熱なし (冷却が必要)、油圧オイルの無駄なし、フィルターの無駄なし

どこで油圧 はさみには利点があります:

<リ>

可変ストローク長: 機械式剪断機は、剪断時に完全なサイクルを行わなければなりませんが、油圧式剪断機は、幅がわずか数インチの材料を剪断する場合に便利な短い短いストロークを実行するように設定できます。

<リ>

過負荷保護: ブローアウト バルブによって保護されている油圧せん断は、油圧がせん断の最大 PSI に達すると、安全弁が開いて高圧油圧をダンプし、下向きの力を停止するため、ブレードが材料に「ロック」位置になるのを防ぐことができます。このようにして、ラムを後退させ、大きすぎる/硬い/障害物を取り除くことができます.

議論 2:ピット対。ノーピット - どっちがいい?

剪断機の材料の厚さの能力 (力/トン数) が増加するか、幅が広がると、「ピット」、またはより正確には床のスロットと呼ばれる必要がある場合があります。床にこの逃げが必要な理由は、必要な高トン数の下でベッドとラムの両方をたわませるせん断の機械的特性によるものです。ラム (せん断の上部) に質量を追加すると機械が高くなるだけですが、ベッドに質量を追加すると機械の作業高が快適なレベルを超えて上昇します。したがって、これらの力に対抗する最も簡単で最良の方法は、ベッドに質量を追加し、その質量を床の下に置くことです.この質量を追加することにより、製造業者は、高品質の部品に対して低いすくい角で動作でき、負荷がかかっても曲がらない、より強力で重いマシンを作成しました。この追加された質量は、実際には剛性、部品の品質、平均寿命、およびせん断の製造コストを増加させるため、より高品質で重くて幅の広いせん断に見られます。

機械と部品をまっすぐに保つための最善の方法は、最初から曲がらないようにすることです。したがって、実際にはピットが推奨されます。 高容量 (3/8 インチ以上) または幅広 (14 フィート以上) のオーバー フラッシュ フロア マウント マシン。

まとめ

剪断機、またはそのための機械を選択するときは、アプリケーションに最適な機械を入手していることを確認してください.価格、入手可能性、場所、貨物などの一般的な落とし穴に陥りやすいので、適切な (または間違った) マシンがフロアに配置されてから 6 か月後には、これらすべてが問題になることはありません。 10年後も。あなたのセールスマンは文字通りあなたの「購入」が何であれ、割引、場所、または適切なマシンを含むものを販売できることを覚えておいてください。

Southern Fabricating Machinery Sales, Inc. のスタッフは、剪断のプロセスと一般的な問題の両方の専門家です。アプリケーションと予算に適した剪断機を選択するために、813-444-4555 までお電話ください。