鋼格板制作進行切割的現(xiàn)狀

鋼格板制作進行切割的現(xiàn)狀

   鋼格板就是采用扁鋼和連接桿-麻花剛經(jīng)開孔焊接成為具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鋼鐵類加工建材產(chǎn)品，具有承重能力強、防爆、防腐蝕的諸多優(yōu)點。我們今天就鋼格板生產(chǎn)過程中的截斷切割工序的現(xiàn)狀做一個詳細的介紹。  

  鋼格板的制作方式大致可以分為三個步驟：

  第一步，先將 6 米長的扁鋼按一定的間隔排列焊接；焊接有機器壓焊和手工制作兩種。機器壓焊是使用高壓電阻壓焊機，機械手自動將橫桿橫放在均勻排列的扁鋼上，通過強大的電焊功率和液壓力將橫桿壓焊入扁鋼內(nèi)，從而可以得到焊點堅固，穩(wěn)定性和強度極高的高品質(zhì)鋼格板。

  手工制作的鋼格板是先在扁鋼上沖孔，然后將橫桿放入孔中點焊，橫桿與扁鋼會存在空隙，而且不可能每個接觸點都進行焊接，因此焊接不牢固，強度有所降低。

  第二步，將焊接后的鋼格板用圓盤冷鋸機來沿鋼格板原板橫向進行鋸斷，將鋼格板原板切斷分成大小不同的板塊，，然后再進行焊接封邊；目前最常用的機械是用圓盤冷鋸機，然后手工焊封邊。

  最后，將鋼格板進行表面鍍鋅處理。

 2 鋼格板切割機械現(xiàn)狀

 在生產(chǎn)中最常用的切割方法大致可分為鋸切、剪切、切削。3大類型，各有其特點：

  (1) 剪切：生產(chǎn)效率高，材料損耗小，模具簡單，得到了最廣泛的應(yīng)用；

  (2)鋸切：效率低，鋸縫處材料的損耗大，此外，鋸條的消耗也是一種相當可觀的浪費；

  (3)切削：切割精度很高，但材料的浪費較其它下料工藝要高，而且由于表面刀具切痕的存在，會對今后的成形工藝帶來隱患。在整個鋼格板制作中，有兩道最關(guān)鍵的工序是：壓焊和剪切。目前國內(nèi)普遍采用的設(shè)備是：機器自動壓焊機和移動式圓盤冷鋸機，國內(nèi)有很多生產(chǎn)的鋼格板制作設(shè)備的專業(yè)廠家，這兩種設(shè)備已經(jīng)是目前比較成熟的設(shè)備。但是，就移動式鋼格板圓盤冷鋸機來說，存在工作效率低、能耗大、材料浪費大、噪音和污染大、工作環(huán)境惡劣、工件尺寸誤差大的缺陷，這些缺陷對于鋸切設(shè)備本身來說又是不可避免的，正是這些不可避免的缺陷使鋼格板行業(yè)加工水平整體下移。如何解決當前鋼格板行業(yè)剪切的效率低能耗大的狀況，開發(fā)一種高效、節(jié)能、無污染、無損切割鋼格板的剪床就是著力要解決的問題。以橫向剪切原理實現(xiàn)鋼格板的橫向錯斷為基礎(chǔ)，研究開發(fā)具有高效、節(jié)能、無污染、無損切割于一體的鋼格板剪切專業(yè)剪床，替代目前廣泛應(yīng)用的鋼格板圓盤冷鋸機。

  目前，國內(nèi)生產(chǎn)鋼格板企業(yè)主要是采用移動式圓盤冷鋸機進行切割，移動式圓盤冷鋸機，用來沿鋼格板原板橫向進行鋸切，將鋼格板原板分成大小不同的板塊。

  圓盤冷鋸機的加工方法屬于鋸切，其工作過程為：將圓盤鋸片安裝在可以高速旋轉(zhuǎn)的主軸上，圓盤鋸一面做旋轉(zhuǎn)運動，一面做進給運動，從而將工件切斷。由于圓盤鋸鋸齒較厚，切割時材料浪費較大，但由于它的切削速度很高，線速度每分鐘可達幾千米，甚至上萬米以目前應(yīng)用比較廣泛。

  鋼格板專用的移動式圓盤冷鋸機與普通的圓盤冷鋸機原理一樣，也是用圓盤鋸的高速旋轉(zhuǎn)來完成對鋼格板沿鋼格板原板橫向進行切割。移動式圓盤冷鋸機就其本身來說的工作原理和結(jié)構(gòu)特點來說存在著難以克服的問題：

（1）工作效率低：每鋸斷一排鋼格板扣除上料、定位和壓料的時間，實際鋸切時間：1050mm寬的鋼格板一般需要（10～15）分鐘/次。這樣，使得鋼格板的生產(chǎn)形成一個瓶頸，通常為滿足一臺自動壓焊機生產(chǎn)量需要配置（3～4）臺圓盤鋸床，從而大大增加了設(shè)備、能源和勞動力的投入。

（2）能耗大：每臺圓盤鋸床需要配備一臺 37kw、二臺 15kw 的電機，還有氣壓壓料裝置，按每天 8h 工作計算，每臺圓盤鋸床消耗電能大約為 400 度/天，每年需耗電 14.4 萬度電能。

（3）材料浪費大：圓盤冷鋸機鋸縫處材料損耗大，每鋸一次，就有（10～15）mm 的長度損耗，加上鋼板兩邊的毛刺清理，平均每生產(chǎn)平方米鋼格板就 0.012m 2 的損耗，損耗率為 1.2%。此外，每年的鋸條的消耗也使很可觀的浪費。

（4）噪音和污染大，工作環(huán)境惡劣：圓盤冷鋸機工作時，產(chǎn)生刺耳的噪音，而且鋸盤高速旋轉(zhuǎn)切削時火星飛濺，人員根本無法接近。工作時切割嗓聲達 120db（A）左右。在鋸切過程中產(chǎn)生的噪聲污染極為嚴重，冷鋸機現(xiàn)場噪聲測量表明，最大噪聲級可達126dB（A）由于冷鋸所處的惡劣工作環(huán)境，無法采用一些常規(guī)有效的減振降噪技術(shù)，其噪聲治理的技術(shù)難度極大 ，而操作時必須人員現(xiàn)場移動和調(diào)整工件位置，必然帶來一定安全隱患。

（5）工件尺寸誤差大：工件的夾持、固定都由工人手工操作，因此難以避免產(chǎn)生尺寸長短和歪斜，這樣就加大了殘次品的發(fā)生率。

（6）后續(xù)加工工作量大：鋸切是利用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦能并轉(zhuǎn)換成熱能，使材料軟化，然后，配合進給壓力進行鋸切作用，此時，熱影響區(qū)造成不良副作用，和工件材料粘附在鋸片上形成毛刺，增加了后續(xù)的加工量。

  目前，國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)都是采用圓盤冷鋸機作為鋼格板剪切專業(yè)機床。國外有豎向垂直剪切的專用機床，具有高效、高性能豎向剪切的進口機床因其昂貴的價格，讓國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)望而卻步，因而國內(nèi)應(yīng)用的企業(yè)為數(shù)極少。鑒于圓盤冷鋸機的上述種種缺陷，開發(fā)一種集高效、節(jié)能、無污染、無損切割于一體的專業(yè)設(shè)備對目前的鋼格板加工行業(yè)的意義重大。

  3 高效剪切設(shè)備的特點

   通過對鋼格板加工工藝和加工機械的大量研究，我國研制開發(fā)了新型的鋼格板剪切機床，實現(xiàn)對鋼格板的整體一次性切斷。由液壓系統(tǒng)推動活動刀具組將夾持在組合刀具中的鋼格板扁鋼全部一次性剪斷，目前運用該原理設(shè)計的鋼格板剪切機樣機已基本完成，即將進入試運行階段。在試運行結(jié)后，將進一步進入系列化設(shè)計階段，產(chǎn)品定型后，將形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。運用剪切的原理研制開發(fā)的鋼格板剪切機，與國外的剪切剪床相比，造價特別低、并具有工作原理簡單、剪切力小、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的優(yōu)越性，同時，大大減少了能源的消耗，只需更換刀具就可以適用于所有的規(guī)格，其價格只有進口設(shè)備的 1/6。還能徹底改變加工車間的嘈雜的工作環(huán)境。和移動式圓盤冷鋸機相比，采用剪切原理的鋼格板剪切機既克服了上述的圓盤冷鋸機的種種缺陷，同時又具有以下的優(yōu)越性：

（1）高效：扣除上料、定位和壓料的時間，實際剪斷只需（10～15）s/次，一臺鋼格板剪床完全可以滿足自動壓焊機產(chǎn)量需求；

（2）節(jié)能：用液壓油缸推動移動刀具使鋼格板剪斷，動力為液壓柱塞泵，2.2kw 電機，工作時間僅為（15～20）s/次，電能消耗為 15度/天，相當于圓盤冷鋸機能耗的 3.75%。與圓盤冷鋸機相比，每臺節(jié)能 385 度/天；13.86 萬度/年；按目前通常的一臺自動壓焊機配備 3 臺圓盤冷鋸機來計算，全年實際節(jié)能 42.66 萬度/年；

（3）無損：由于是利用剪切原理，不產(chǎn)生任何廢料，真正做到無損剪切，且切口光凈，平直度高；一般鋼格板自動壓焊機焊接速度（15～25）根/min（橫桿數(shù)量），步長（38～160）mm，按一臺自動壓焊機 2.5m/min 產(chǎn)量計算：一年一臺壓焊機的生產(chǎn)鋼格板 4.3 萬米，每一米節(jié)省鋼材 15mm，每年節(jié)省鋼格板 6450 米，相當于增加 15%產(chǎn)量；

（4）操作簡單：整個設(shè)備自動化程度高，操作人員只需按幾個按鈕就能完成全套動作，勞動強度小，操作安全可靠；

（5）無需后續(xù)加工：經(jīng)剪切的鋼格板切口平整光滑，不會產(chǎn)生如何毛刺，一次成型無需后加工；

（6）無污染：工作優(yōu)越，潔凈，對環(huán)境友好；

（7）產(chǎn)品精度高：所有動作都采用液壓和氣動控制，自動化程度高，自動檢測自動控制，工作可靠，產(chǎn)品精度高。用移動式圓盤冷鋸機切割的鋼格板切口粗糙、毛刺多、變形大、尺寸誤差大，；而運用鋼格板橫向剪切機剪切的鋼格板具有切口整齊、平直度高.

4 綜合評價

  綜上分析可知：按滿足一臺鋼格板自動壓焊機產(chǎn)量計算，兩種加工方法比較，通過對鋼格板圓盤冷鋸機與高效剪切機的綜合比較可知：鋼格板高效剪切機的研制可以使鋼格板行業(yè)的整體加工水平上一個新臺階，為整個行業(yè)的發(fā)展起重要的作用，為社會節(jié)約了大量的能源，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起促進作用，能節(jié)省勞動力，把勞動力從惡劣的工作環(huán)境中解放出來，對提高整個行業(yè)勞動力水平起積極作用。

  近年來，雖然有各種新型的斷料方法，如電火花方法、激光方法、超聲波方法、電子束下料方法和等離子切割方法等，但考慮到成本和實際應(yīng)用況，剪切方法仍然是研究和應(yīng)用的重點。新型的剪切方法是各國競相發(fā)展的一種方法，日本、美國、德國、英國、法國和意大利等國均研制生產(chǎn)了各種剪切機床或剪切模具，這些機具改善了普通剪切的一些缺陷。剪切方法研究和剪切設(shè)備研制成為關(guān)注的熱點問題  。

5 結(jié)束語

  高效節(jié)能鋼格板剪床的研發(fā)成功，可以從根本上改變目前鋼格板行業(yè)的加工格局。預(yù)計在形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)后，替代或部分替代目前使用的圓盤冷機，使整個行業(yè)的加工水平提上一個臺階；同時，可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。將原來低效率、高能耗的設(shè)備替代為高效節(jié)能的產(chǎn)品，為整個行業(yè)的加工企業(yè)節(jié)省大量的能源，而且，能徹底改善加工車間的惡劣環(huán)境，讓加工工人有個安靜潔凈的工作環(huán)境，對實現(xiàn)文明生產(chǎn)、優(yōu)化環(huán)境有良好意義。