剪板机是企业用来对金属板材进行剪切加工的设备,具有工作效率高、剪切便捷的优点,因此得到了广泛的应用。在电解镍工厂,无论是镍板始极片(阴极板)做成挂耳,还是电解后打包出厂的成品板,都涉及到电解镍板的剪切加工。但是,目前针对电解镍板的剪板机设计尚不成熟,不管是薄板始极片还是厚板成品板,其使用的剪切设备均为标准的剪切碳素钢板使用的剪板机。由于电解镍板的材料性能不同于普通碳素钢板,在剪切时剪板机容易出现刀架断裂、刀片崩刃、机架断裂等设备事故或故障。研究发现剪切电解镍板比剪切碳素钢板的难度要大得多,主要表现在剪切薄板时,上下刀片的剪切间隙调节困难,剪切力大；剪切厚板时,不容易剪断,剪切力更大。因此,对于电解镍板剪切力和剪切抗力的研究非常必要。由于板材剪切加工属于塑性大变形非线性问题,而金属材料变形只集中在剪切间隙这一狭小的区域内,并且最终以断裂方式结束,这使得剪切过程异常复杂。本论文首先对板材的剪切理论和剪切力、剪切抗力进行分析,并介绍了剪切加工的特点。重点分析了降低静水压力来减小板材的塑性,促进微裂纹生成,提前剪切断裂。同时也对斜刃剪板机的剪切力公式进行了修订,根据剪切时上刀片倾角与板材的宽厚比的不同,选择合理的剪切力公式。还有,简单分析了斜刃剪板机剪切时有关侧推力的情况。论文详细地阐述了剪切塑性加工的刚塑性有限元方法,并对有限元分析过程中涉及到的网格重划分以及局部窗口网格细化问题进行了系统分析。然后,利用有限元分析软件Deform-3D,对板材剪切加工在两种工艺参数(刀片侧向间隙和板材厚度)下进行了有限元数值模拟。先模拟了Q235钢板的剪切,通过理论和剪切力的优化证明了模拟方法的准确性,再对电解镍板进行了模拟分析,得出剪切力和剪切抗力与两种剪切工艺参数之间的定量关系。最后,通过液压式斜刃剪板机剪切试验加以验证。即分别对不同厚度的Q235钢板和电解镍板,在不同的上下刀片侧向间隙下,逐一做剪切试验并加以分析。试验分析表明,对于板材剪切,当厚度一定时,有使剪切力最小的最佳间隙存在；而剪切间隙一定,剪切力随着厚度的增加而增大。而剪切抗力受侧向间隙和板材厚度的影响比较小。试验与理论分析和有限元模拟结果比较吻合,符合试验要求。论文对电解镍板剪板机的设计和调试有一定的参考价值,同时对Q235钢板的剪切理论也作了进一步的拓展。