Основные виды разделительных операций приведены в п. 1.1. Отрезка осуществляется с помощью инструментов — ножей, перемещающихся один относительно другого.
Процесс отрезки начинается с упругой деформации, когда верхний нож входит в соприкосновение с листом и образуется поверхность контакта. Затем, по мере внедрения в лист режущих кромок с усилием Р до глубины h, происходит пластическая деформация, сопровождаемая упрочнением металла. Вследствие зазора между ножами возникает момент, благодаря которому происходит поворот заготовки относительно ножей. Стремление металла к повороту и заклиниванию между ножами приводит к возникновению бокового распирающего усилия, значение которого при отрезке с прижимом составляет Т = (0,1-4-0,2) Р, при отрезке без прижима Т « 0,4Р, где Р — усилие отрезки.
При дальнейшем внедрении ножа напряжения приближаются к пределу прочности на срез. По мере исчерпывания пластичности, вследствие возникающих касательных напряжений сдвига в металле у кромок ножей появляются микротрещины, которые распространяются в глубь листа под определенным углом к плоскости резания. Окончательное разделение материала происходит по линии, соединяющей обе трещины. Качество отрезки зависит
от зазора между ножами, их режущей способности, внутренних напряжений, оставшихся после прокатки листа, и его структуры. На поверхности среза различаются три зоны. Зона I—скругленный край, образованный в результате смятия и изгиба примыкавшей к режущей кромке ножа поверхности листа. Зона II — блестящая поверхность, соответствующая пластической стадии процесса. Блестящий поясок на листе — результат внедрения верхней режущей кромки. На отрезаемой заготовке блестящий поясок образуется в результате контакта с нижней режущей кромкой. Зона II I — поверхность разрушения, расположенная под углом р к плоскости листа, который в зависимости от механических свойств разрезаемого материала меняется в пределах 4—6°. Разрушение (скалывание) завершается при внедрении ножа на глубину проникновения А, величина которой в зависимости от толщины и механических свойств материала колеблется в пределах (0,1—0,5) s. Чем пластичнее материал, тем позже начинается образование трещины. Чтобы кратчайшим путем слились идущие от режущих кромок трещины, необходимо выбрать оптимальный зазор z, определяемый по формуле. Недостаточный зазор вызывает дополнительное трение при перемещении ножей вдоль S-образного излома. Если же зазор слишком велик, то находящийся между трещинами металл испытывает дополнительные напряжеНИЯ растяжения,искажаю-Сопротивление срезущие поверхность среза. металлов я сплавов. Практически оптимальный зазор принимают в диапазоне (3—6) в зависимости от толщины и прочности материала.
Для мягких материалов зазор меньше, для хрупких — больше. Так, при резке электротехнических сталей нормальный зазор составляет 0,1s. Отрезка на листовых ножницах. Используется обычно как заготовительная операция. Вследствие простоты настройки и отсутствия специального инструмента себестоимость полученных на ножницах заготовок почти не зависит от величины партии деталей, что способствует широкому использованию ножниц как в массовом, так и в мелкосерийном производстве. На рис. 1.10, а показана схема отрезки на гильотинных ножницах. К листу, уложенному на нижний нож, верхним ножом, установленным с зазором относительно нижнего, передается усилие резки Р. К разрезаемому листу приложено усилие прижима Q. Различают отрезку параллельными ножами, при которой лист режется сразу по всей ширине, и отрезку наклонным ножом, при которой участок реза перемещается от одного края листа к другому. Отрезка узких полос из тонких материалов при повышенных требованиях к качеству реза и неметаллических материалов осуществляется на ножницах с параллельными ножами (рис. 1.10, б). Усилие отрезки приближенно вычисляется как произведение площади среза (F = Ls) на сопротивление срезу где «тср» — предел прочности материала при срезе, МПа (табл. 1.1); коэффициент, учитывающий притупление режущих кромок ножа, неравномерность толщины и механических свойств материала. Эта упрощенная формула не учитывает ряда факторов, влияющих на усилие отрезки, например угол заострения ножей. Необходимая для отрезки работа, Дж, определяется по формуле. Виды отклонений от прямолинейности отрезанных полос: а — скручивание; б — сабельность; в — общее дугообразное искривление где X — коэффициент, представляющий отношение среднего уси лия отрезки к максимальному. Для уменьшения усилия отрезки применяют ножницы с наклонными ножами, у которых верхний нож расположен под небольшим углом ф к нижнему (рис. 1.10, в). Ход ножа при этом увеличивается. Угол наклона (створа) ножей должен быть меньше угла трения между листом и верхним ножом, иначе лист будет не разрезаться, а смещаться в сторону. Угол створа ножей выбирается в пределах 2—6° в зависимости от толщины разрезаемого металла. Усилие резания, МН, на ножницах с наклонным ножом определяется по формуле где k = 1,1-г-1,3; s — толщина разрезаемого металла, мм; ф — угол створа ножниц, аср —предел прочности материала при срезе, МПа, приближенно определяемый по формуле 0,8ов. Работу, Дж, выполняемую за один ход ножниц, можно вычислить по формуле где Р — усилие резания, МН; Т = L tg ф + s — рабочий ход, мм.
