杨 竞，刘书浩，范 云

(北京科技大学机械工程学院，北京 100083)

0 前言

剪切机作为钢铁加工工业中重要的辅助设备，不但决定带钢剪切质量的高低，也对随后加工流程起着重要的作用。圆盘剪切机剪切效率高，因而被广泛应用。但是由于工作参数配合等因素的限制，其剪切质量较差。本文针对国内某钢铁企业在冷轧作业线上，利用φ 407 mm的双边圆盘剪(图1所示)进行切边时，发生切边不齐现象，探究影响剪切质量的原因。

本文借助计算机辅助分析手段，利用Deform-3D有限元分析软件对该剪切系统进行CAE分析，得到了被剪切带钢的边界应力分布情况。根据仿真结果并结合理论知识分析，得出了剪切参数与剪切质量之间的影响关系及规律［1］。

1 圆盘剪切机工作原理

图1 圆盘剪实际工作图Fig.1 Picture of disc shearing machine

圆盘剪切机工作原理如图2所示，带钢受到张紧力的作用，水平向右移动，通过压紧辊并持续向前运动(由于剪切过程中存在带钢与剪刃之间的摩擦，会使带钢受力不平衡而产生上下跳动，所以必须通过压紧辊使带钢不能上下跳动，压紧辊与带钢之间是只接触不受力)。最后通过存在侧向间隙和竖直方向重合度的上下剪刃，使带钢边缘被剪切下来，由于是无动力圆盘剪(剪刃是没有动力驱动的)，所以在剪切过程中，带钢与剪刃之间的摩擦力使圆盘剪被动旋转［1］。

图2 工作原理图Fig.2 Working principle of disc shearing machine

2 有限元模型的建立

在Pro/E软件中建立与实际比例为1:1的实体模型。利用圆盘剪切机几何对称、工作对称特性建立半边模型，不但可以减少计算量，还可以加密剪切区网格，使仿真数据更接近真实数据，系统模型如图3所示。……