剪板机的工作原理及性能分析
剪板机是借助于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离，如图8-2-2所示。
为了有利于提高剪切质量和扩大工艺范围，剪板机的动刀片有不同的运动形式，叙述如下：
图8-2-2 板料剪切原理图
a）上刀片在垂直平面内上下运动 b）上刀片在前倾角γ的平面内上下运动 c）、d）上刀片沿圆弧面摆动
1—金属板材 2—压料器 3—上刀片 4—后挡料架 5—下刀片
1）上刀片在垂直平面内上下运动（闸式）。
2）上刀片在倾斜平面内上下运动（上刀片前倾式）。
3）上刀片沿一圆弧面摆动（摆式），可剪切直边，或剪切直边和斜边，即剪切出焊接坡口角度β，如图8-2-2d所示。
上刀片在垂直平面内上下运动的结构形式使用的较多。上刀片前倾式运动是在垂直平面运动形式的基础上作些改进，有利于提高剪切质量，并可以采用四刃刀片，提高刀片寿命。前倾的角度γ多采用1°～2.5°，大于3°的较少。
剪板机主传动系统中有机械传动、液压传动和气动，液压传动使用的较多，对于小规格机械传动剪板机，由于行程次数较高、使用维护简便、易于掌握机器的运转情况等原因，国内外厂家还依然生产。
在机械传动剪板机中，采用圆柱齿轮传动的较多，圆柱齿轮传动的形式有上传动式和下传动式。上传动式如图8-2-3所示电动机5通过V带6驱动飞轮轴，再通过离合器7和齿轮减速系统4驱动偏心轴，然后通过连杆带动上刀架2，使其作上下往复运动，进行剪切工作。偏心轴左端的凸轮驱动压料油箱3内的柱塞，将压力油送向压料脚9，在剪切之前压紧板料。回程时由弹簧张力使压料脚退回。
机械下传动式剪板机如图8-2-4所示。此种形式结构紧凑，机身高度小，机器重心低，稳定性较好，零件尺寸较小，制造安装比较容易。一般用于剪板厚度小于6mm的小型剪板机上，大规格的使用较少。
图8-2-3 机械上传动式剪板机原理图
1—压料梁 2—上刀架 3—压料油箱 4—齿轮减速系统 5—电动机 6—V带 7—离合器 8—制动器 9—压料脚 10—工作台 11—机身
图8-2-4 机械下传动式剪板机原理图
1—压料油箱 2—偏心轴 3—压料脚 4—压料梁 5—上刀架 6—下刀架 7—齿轮传动系统 8—制动器 9—离合器 10—联轴器 11—飞轮 12—电动机 13—连杆 14—机身
在机械传动剪板机中，也有采用蜗轮副传动的，如图8-2-5所示。电动机通过一级V带驱动飞轮轴，飞轮轴上装有蜗杆，蜗杆带动蜗轮，蜗轮带动偏心轴转动，再通过连杆带动上刀架作上下往复运动，进行剪切工作。偏心轴左端装有凸轮和压料液压缸。蜗轮副传动的传动比较大，运转平稳，噪声较小，但效率较低，在中小规格剪板机中仍有采用。
液压传动剪板机的生产日益增多，结构见图8-2-6。主要特点是剪切力在全行程保持不变、工作安全，通用化程度高，重量较轻，不需要制造大的传动构件，易于对某些参数值进行调节并实现自动化，但行程次数较低，出现故障时也不如机械传动剪板机那样易于发现并排除。
在液压与机械传动剪板机中，都发展有上刀架沿一圆弧面运动的摆式剪板机。摆式剪板机省去了闸式剪板机所固有的导向机构，省去了导向面的加工与维护。刀片间的间隙调节利用其刀架摆动支点处的偏心轴来实现，结构简单，调节方便。上刀架两端的同步运动可借刀架本身较强的刚度来实现，在液压系统中省去了相应的控制装置，由于摆式剪板机的上刀片沿一圆弧面运动，因而剪切时刃口能自动离开板的边缘，减少了刀刃的磨损。
图8-2-5 蜗轮副传动剪板机原理图
1—压料梁 2—上刀架 3—压料油箱 4—凸轮 5—偏心轴 6—V带传动 7—蜗轮副传动 8—电动机 9—压料脚 10—下刀架 11—制动器 12—离合器
图8-2-6 液压传动摆式剪板机结构图
1—压料脚 2—后挡料计数器 3—压料梁 4—摆动上刀架 5—主液压缸 6—后挡料器 7—机身 8—安全罩