Ножиці з паралельним розташуванням ножів застосовуються для різання листа на вузькі смуги, а також для різання неметалевих матеріалів. Смуга або заготовка, що розрізається, розміщується між ножами (рис. 2.1) піддається вертикальному тиску зростаючому від нуля до величини, що дорівнює опору металу зрізу. Потім частини листа відокремлюються один від одного утворюючи поверхню відколу, характер якого залежить від роду матеріалу, товщини зазору між ножами і стану ріжучих кромок.
Умовно процес різання можна розділити на три стадії:
1 - стадія пружних і пружно-пластичних деформацій, на цій стадії відбувається формування площі контакту, пружно-пластичне зминання і пружний згин заготовки;
2 - стадія великих пластичних деформацій (стадія зсуву);
3 - стадія сколу (руйнування).
Рис. 2.1. Схема різання на ножицях з паралельними ножами
Існування трьох стадій підтверджується видом бічної поверхні металу відокремленої за допомогою різання (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Бічна поверхня заготовки після різання на ножицях
Зона А являє собою заокруглену поверхню листа, що прилягає до кромки ножа. Округлення відбувається внаслідок зминання і згину (з розтягуванням) контактної поверхні. Зона В - блискуча поверхня. Зона С представляє собою поверхню руйнування. Тріщини сколювання направлені під певним кутом β, величина якого залежить від фізико-механічних характеристик матеріалу і коливається від 4 до 6°.
В залежності від величини зазору z між ножами і глибини занурення ножа в метал h в момент початку виникнення тріщини сколювання, що йдуть від ріжучих кромок верхнього і нижнього ножів, можуть пройти паралельно один одному (рис. 2.3а, б) або можуть зустрітися один з одним (рис. 2.3в).
Рис. 2.3. Вплив величини зазору Z
на характер розповсюдження тріщин сколювання
В останньому випадку зазор між ножами буде оптимальним, тому що поверхня сколювання виходить найбільш чистою. Величина оптимального зазору може бути визначена геометричним шляхом, якщо відомі h і β, то
zопт = (S0-h) tgβ (2.1)
Технологічне зусилля різання на ножицях з паралельними ножами
Pmax = F·σзp =B·S0·σзp, (2.2)
де F - площа зрізу, мм2;
S0 - товщина смуги або листа, мм;
B - ширина смуги або листа, мм;
σзр - опір зрізу, МПа.
Робота, що витрачається при різанні А, визначається добутком зусилля Р на довжину шляху ножа
А = Рзр·S = Pmах·S·λ. (2.3)
Коефіцієнт λ - відношення середнього зусилля Рср до максимального Pmах. Він виражає відношення площі під кривою різання до площі прямокутника Pmах·S. λ залежить від товщини матеріалу і його механічних характеристик:
| Товщина матеріалу, мм | Коефіцієнт λ |
| < 2 | 0,75…0,55 |
| Від 2 до 4 | 0,55…0,45 |
| >4 | 0,45…0,3 |
Для м’яких матеріалів λ необхідно приймати ближче до верхніх меж, а для більш твердих – до нижніх. По величині роботи А можна знайти необхідну потужність машини (ножиць, пресу) та електродвигуна.
2.2 Різання металу на ножицях з похилими ножами (гільйотинними ножицями)
Для зменшення зусилля різання застосовують ножиці з похилими ножами, у яких ножі стоять під деяким кутом φ один до одного (рис. 2.4). Особливістю цих ножиць є те, що одночасно різанню піддається не вся ширина листа, а лише певна її частина, яка є постійною величиною для даного кута нахилу і типу ножиць.
Рис. 2.4. Схема різання на гільйотинних ножицях
На практиці кут нахилу φ в залежності від товщини матеріалу призначають в наступних межах:
| Товщина матеріалу S, мм | φ0 |
| від 1 до 10 | 2…4 |
| від 10 до 40 | 4…6 |
Технологічне зусилля різання на гільйотинних ножицях:
. (2.4)
Робота, що витрачається на різання:
А = Р·В·tgφ. (2.5)