剪切機的刀刃在剪切過程中，不僅受剪切力、擠壓力和摩擦力的影響，還受到鋼坯高溫的影響。初軋廠初軋鋼坯的溫度一般都在800 ~1000C，這么高的溫度長期作用于刀刃，會造成刀變軟從而加速了刀具的磨損，刀片的修復問題引起了許多專家的關注和重視，刀片的修復成為專家們重點研究的課題。在實踐中，許多廠家和單位都嘗試著解決崩刀，但由于現場所處的特殊環境，人們無法實測出刀片的應力狀況，于是如何解決崩刀及刀片的修復成為工程中的一大難題。

　　但隨著計算機技術和計算方法的發展，復雜的工程問題可采用離散化的數值計算方法并借助計算機得到滿足工程要求的數值解。在工程領域中應用最廣泛的數值模擬方法是有限單元法，在眾多的有限元軟件中，ANSYS是最好的軟件之一，它能解決復雜的工程問題，并對其應力狀況進行模擬。為了找出產生崩力的原因并為刀片的修復提供理1基本條件原剪切機剪刃的材質5CrW2Si，熱處理后室溫硬度為45HRC左右，其結構形式為整體結構。在常規強度校核設計中，材質滿足強度要求，因此強度條件不是造成崩刀失效的原因。

　　4node182單兀，靜強度1分析，彈性模量為196GPa摩擦系數0.1. 2受力分析剪切機剪刃的實體模型載荷如。

　　Pmax最大單位剪切力T側向推力F摩擦力由下述公式可計算最大剪切力Pmax.實體受力模型載荷圖Fmax被剪件軋最大的原始斷面面積mm Tax被剪軋件材料存在相應剪切溫度下最大的單位剪切阻力MPa K考慮由于刀刃磨鈍刀片間隙增大而使剪切力提高的系數，其數值根據剪切機能力選取：劉曉剛/文經驗數據；有壓板剪切時Y=表2側向推力。摩擦力的數值刀片轉角Y側向推力T（t）垂直摩擦力F（t）5160.通常按下式計算最大剪切力。

　　―被剪軋件材料在相應剪切溫度下的強度C時剪切高碳鋼洳=150MPa最大剪切力為：剪刀片本體承受的壓強為：根據可知e=z/h=0.剪切力最大時刀片壓入深度：3有限元分析條件單元108個，節點133個；節點位移約束26個，節點壓力2個，單元平面載荷2個。激活坐標系為平面坐標系，分析選項考慮大變形效應。

　　剪切機剪刃上表面承受最大剪切力和在剪切過程中由于滑移而產生的摩擦力。最大剪切力作用整個剪刃上刀面上，軋件轉角從5到10軋件與上刀面接觸長度都大于刀的寬度90mm.假設剪切力作用是均布的，側向壓力也是均布的，側向摩擦力作用方向Y負向，水平方向摩擦力作用方向X正向，為了討論上的方便，假設為零。

　　加載不同時，應力集中點應力值也不一樣，變化曲線如所示。從圖中可以看出應力數值變化不大。

　　在不同加載情況下，如所示，拉應力最大點距離刀刃的變化曲線。其變化幅度在16~13厘米之間。

　　不同加載條件下最大應力剪切刃的應力分布情況隨著軋件轉角的不同而不同，即隨著加載條件變化而導致拉應力和壓應力分布情況變化，如所示。

　　從、、可以近似將剪切機剪切刀片刃部的應力狀態描述為如所示的形式。

　　從中可看出，在剪刃的上刀面呈現拉應力區域側面呈現壓應力區域。并可找出拉應力區域的應力最大點，如所示，但最大點的位置隨著加載不同而出現變化，如所示。材料一般情況下由于熱處理和加工方面的原因出現顯微裂紋，盡管刀刃上部所受拉應力相對該材料屈服極限較小，但修復中堆焊材料中某些元素如W對熱敏感性很強，常常導致在剪切過程中應力最大點裂紋擴展直至刀刃部分材料脫落，這即是產生崩刀的原因。實踐證明剪刀片崩刃常常發生在距刀尖15mm處。4結論（1）在剪切現場，出現崩刀現象的原因是由于應力集中導致裂紋擴大所致。為了避免此現象，刀具不應采用整體結構，不同應力區域采用不同材料。

　　在修復的過程中，剪刃上刀面，如中的A區域采用韌性或抗拉性能較好的材料來堆焊。

　　在刃側面上有一個壓應力區域如中的B，修復刀片時，應選擇紅硬性、耐磨性、抗壓強度高的材料進行堆焊。此方法可以節省貴重金屬，提高材料的利用率。