剪切机作为冶金行业轧钢生产工艺中重要的辅助设备之一,在棒材生产线上得到广泛的应用,有着不可替代的位置。冷剪机作为剪切机其中一种,具有剪切力不会传给地基、剪切结构简单、维护方便、能耗低、效率高等特点,成为我国中小型轧钢企业的主流剪切设备。某小型轧钢厂850吨冷剪机在剪切高强度螺纹钢筋时剪刃频繁出现崩刃、断刃及磨钝过快现象,降低了剪刃寿命,严重影响生产效率。针对冷剪机剪切时出现的问题,本文以850吨冷剪机为研究对象,首先基于剪切理论,进行力能参数的计算;其次应用Solidworks软件对实际剪切参数下冷剪机剪切螺纹钢筋进行三维建模;利用ANSYS/LS-DYNA对剪刃剪切过程进行有限元分析,结果表明,上下剪刃在剪切处所受应力应变及剪切力最大,造成剪刃频繁出现崩刃断刃及磨钝过快现象。剪切参数作为影响剪刃寿命的主要因素,基于加权平均法确定五个影响最大的剪切参数即:剪切间隙、剪刃倾角、剪刃刀面宽度、剪切速度、剪刃重叠量;采用控制变量法分析五个剪切参数对剪刃剪切时所受最大应力应变及剪切力的影响,通过优化冷剪机的剪切参数,降低剪刃剪切时所受最大应力应变及剪切力,延长剪刃寿命;最后对优化冷剪机剪切参数后的剪刃进行疲劳寿命分析可知,上剪刃寿命提高了31.6%,下剪刃寿命提高了29.1%。本文的研究成果已经得到现场应用,有效的延长了剪刃的使用寿命,大幅度减少了剪刃的更换次数,提高了生产效率,对现场生产具有一定的指导意义,为冷剪机的设计制造提供理论参考。