一、核心组成与功能
横剪机的典型结构包括以下关键部件，各部件协同作用完成剪切任务：
放料装置
作用：支撑并放送金属卷材，确保材料平稳进入加工流程。
组成：
放料架：固定卷材内孔，通常配备张力控制机构（如制动器或电机），防止卷材松散或跑偏。
导向辊：引导卷材进入送料系统，调整材料的横向位置（对中）。
送料系统
作用：将卷材按设定长度精准输送至剪切区域。
组成：
送料辊：上下成对的辊轮，通过摩擦力夹持材料并向前输送。
伺服电机 / 减速机：驱动送料辊，通过控制转速和转动圈数实现定长送料（精度可达 ±0.5~1mm）。
编码器：实时反馈送料长度，形成闭环控制（如每转一圈对应固定送料距离）。
剪切机构
作用：执行材料剪断动作，是横剪机的核心功能模块。
组成：
上刀轴与下刀轴：安装上下刀片，通过相对旋转或平移实现剪切。
圆盘刀（适用于高速剪切）：上下刀片为圆盘状，旋转时形成剪切线（类似剪刀交叉运动）。
平刀（适用于厚板）：上刀片为平面，下刀片固定，通过液压或机械压力使上刀片向下冲压切断材料。
传动系统：
机械传动：齿轮或皮带驱动刀轴旋转（常见于中小型设备）。
液压传动：液压缸提供剪切力（适用于厚板或高强度材料，剪切力可达数十吨）。
伺服电机驱动：直接驱动刀轴，响应速度快，适合高精度剪切。
出料与收料装置
作用：承接剪断后的板材，码放或输送至下一工序。
组成：
出料辊道：传送带或辊轮将板材输送至指定位置。
收料台 / 堆垛机：自动堆叠板材，可配备定位挡板确保堆垛整齐。
控制系统
作用：协调各部件动作，实现自动化加工。
组成：
PLC（可编程逻辑控制器）：存储加工程序，控制送料长度、剪切速度、批次数量等参数。
人机界面（HMI）：操作面板，用于输入参数、监控设备状态（如运行速度、故障报警）。
传感器：检测卷材位置、送料长度、刀具状态等（如接近开关、光栅传感器）。
二、工作流程与原理
横剪机的工作过程可分为上料准备、送料定位、剪切加工、出料收集四个阶段，各阶段的核心原理如下：
1. 上料准备阶段
卷材安装：将金属卷材固定在放料架上，通过张力控制装置（如磁粉制动器）保持卷材平整，避免松卷导致送料时打滑或褶皱。
对中调整：通过导向辊或光电对中装置，确保卷材中心线与送料辊、刀具中心线一致，避免剪切时板材歪斜。
2. 送料定位阶段
定长控制原理：
送料辊由伺服电机驱动，电机旋转圈数与送料长度成线性关系（如辊径 φ100mm，旋转一圈送料长度为 π×100≈314mm）。
编码器实时检测电机转角，当送料长度达到设定值（如 2000mm）时，控制系统发出信号，送料辊停止运动。
压紧与定位：
送料到位后，压料装置（如气缸驱动的压块）向下压紧板材，防止剪切时材料窜动。
3. 剪切加工阶段
剪切力原理：
刀具通过剪切应力使材料发生塑性变形并断裂。对于塑性材料（如低碳钢），剪切过程分为三个阶段：
弹性变形：刀片接触材料，材料发生弹性压缩。
塑性变形：应力超过材料屈服强度，材料开始滑移并形成剪切带。
断裂分离：应力超过抗剪强度，材料沿剪切面断裂。
不同驱动方式的剪切特点：
机械传动：通过齿轮箱将电机转速降低，增大扭矩驱动刀轴，适合中速、中等厚度材料（如≤5mm 钢板）。
液压传动：液压缸提供恒定大剪切力，适合厚板（如 10~20mm 钢板）或高强度材料（如不锈钢），剪切过程平稳但速度较慢。
伺服驱动：电机直接驱动刀轴，可精确控制剪切速度和位置，适合高速、高精度场景（如汽车板料剪切，速度可达 100 次 / 分钟）。
刀片间隙的关键作用：
上下刀片之间的间隙需根据材料厚度调整（通常为材料厚度的 5%~10%）。间隙过小会导致刀片磨损加剧或材料撕裂；间隙过大则产生毛刺或剪切面粗糙。
4. 出料收集阶段
板材输送：剪断后的板材由出料辊道或传送带输送至收料台，辊道速度与剪切速度匹配（如剪切频率 10 次 / 分钟，辊道速度需≥2m / 分钟）。
自动堆垛：收料台配备挡板和升降机构，板材逐块堆叠，达到设定数量后自动推出或转入下一工序（如码垛机器人接手）。
三、关键技术参数与应用场景
关键技术参数：
剪切厚度：设备能加工的材料最大厚度（典型范围：0.1~30mm，依机型而定），决定刀具强度与驱动方式（液压 / 机械）。
剪切宽度：卷材的最大宽度（典型范围：500~2000mm），影响放料架和送料辊的尺寸。
定长精度：剪切后板材长度的允许误差（典型范围：±0.5~±2mm），取决于伺服系统和编码器精度。
剪切速度：每分钟剪切次数或送料速度（典型范围：5~100 次 / 分钟），影响生产效率。
刀具寿命：刀片连续加工的板材长度或时间（典型范围：50~200 吨，依材料硬度而定），与刀片材质（如硬质合金、高速钢）相关。
应用场景举例：
汽车制造：剪切车身钢板（厚度 0.8~3mm，精度 ±1mm），伺服横剪机配合自动化生产线实现高速加工。
家电行业：剪切不锈钢面板（厚度 0.5~1.5mm），要求剪切面光滑无毛刺，采用圆盘刀 + 精密间隙控制。
冶金行业：剪切热轧钢板（厚度 10~20mm），需液压驱动横剪机提供数百吨剪切力，配套冷却系统防止刀具过热。
四、与纵剪机的区别
横剪机与纵剪机（分条机）均用于金属卷材加工，但核心差异如下：
剪切方向：横剪机垂直于卷材运行方向（横向）剪断成定长板材；纵剪机平行于卷材运行方向（纵向）分切为窄条带。
刀具类型：横剪机采用圆盘刀或平刀（上下成对）；纵剪机采用多组并列圆盘刀分切多条带。
核心功能：横剪机用于定长落料；纵剪机用于分条（控制条带宽度）。
典型产品：横剪机加工钢板、铝板的定长件（如汽车门板）；纵剪机加工钢带、铝带（如电缆铠装带）。
