鋼格板切割的現(xiàn)狀與展望分析

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鋼格板切割的現(xiàn)狀與展望分析

    鋼格板切割機(jī)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(diǎn)：

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

    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(dāng)可觀的浪費(fèi)；

    切削：切割精度很高，但材料的浪費(fèi)較其它下料工藝要高，而且由于表面刀具切痕的存在，會(huì)對(duì)今后的成形工藝帶來(lái)隱患。

 在整個(gè)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(guó)內(nèi)普遍采用的設(shè)備是：機(jī)器自動(dòng)壓焊機(jī)和移動(dòng)式圓盤冷鋸機(jī)，國(guó)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(dòng)式鋼格板圓盤冷鋸機(jī)來(lái)說(shuō)，存在工作效率低、能耗大、材料浪費(fèi)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(duì)于鋸切設(shè)備本身來(lái)說(shuō)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(dāng)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(wú)污染、無(wú)損切割鋼格板的剪床就是著力要解決的問(wèn)題。以橫向剪切原理實(shí)現(xiàn)鋼板的橫向錯(cuò)斷為基礎(chǔ)，研究開發(fā)具有高效、節(jié)能、無(wú)污染、無(wú)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(jī)。 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)鋼格板企業(yè)主要是采用移動(dòng)式圓盤冷鋸機(jī)進(jìn)行切割，移動(dòng)式圓盤冷鋸機(jī)，用來(lái)沿鋼格板原板橫向進(jìn)行鋸切，將鋼格板原板分成大小不同的板塊。 圓盤冷鋸機(jī)的加工方法屬于鋸切，其工作過(guò)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(yùn)動(dòng)，一面做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，從而將工件切斷。由于圓盤鋸鋸齒較厚，切割時(shí)材料浪費(fèi)較大，但由于它的切削速度很高，線速度每分鐘可達(dá)幾千米，甚至上萬(wàn)米以目前應(yīng)用比較廣泛。 鋼格板專用的移動(dòng)式圓盤冷鋸機(jī)與普通的圓盤冷鋸機(jī)原理一樣，也是用圓盤鋸的高速旋轉(zhuǎn)來(lái)完成對(duì)鋼格板沿鋼格板原板橫 向進(jìn)行切割。移動(dòng)式圓盤冷鋸機(jī)就其本身來(lái)說(shuō)的工作原理和結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)來(lái)說(shuō)存在著難以克服的問(wèn)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(shí)間，實(shí)際鋸切時(shí)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(gè)瓶頸，通常為滿足一臺(tái)自動(dòng)壓焊機(jī)生產(chǎn)量需要配置（3～4）臺(tái)圓盤鋸床，從而大大增加了設(shè)備、能源和勞動(dòng)力的投入。

    （2）能耗大：每臺(tái)圓盤鋸床需要配備一臺(tái)37kw、二臺(tái)15kw的電機(jī)，還有氣壓壓料裝置，按每天8h工作計(jì)算，每臺(tái)圓盤鋸床消耗電能大約為400度/天，每年需耗電14.4萬(wàn)度電能。

    （3）材料浪費(fèi)大：圓盤冷鋸機(jī)鋸縫處材料損耗大，每鋸一次，就有（10～15）mm的長(zhǎng)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0.012m2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(fèi)。

    （4）噪音和污染大，工作環(huán)境惡劣：圓盤冷鋸機(jī)工作時(shí)，產(chǎn)生刺耳的噪音，而且鋸盤高速旋轉(zhuǎn)切削時(shí)火星飛濺，人員根本無(wú)法接近。工作時(shí)切割嗓聲達(dá)120db（A）左右。在鋸切過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲污染極為嚴(yán)重，冷鋸機(jī)現(xiàn)場(chǎng)噪聲測(cè)量表明，最大噪聲級(jí)可達(dá) 126dB（A） 鋼格板 。由于冷鋸所處的惡劣工作環(huán)境，無(wú)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http://www.mapsk.cn，而操作時(shí)必須

人員現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)和調(diào)整工件位置，必然帶來(lái)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(zhǎng)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(jìn)給壓力進(jìn)行鋸切作用，此時(shí)，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(guó)內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)都是采用圓盤冷鋸機(jī)作為鋼格板剪切專業(yè)機(jī)床。國(guó)外有豎向垂直剪切的專用機(jī)床，具有高效、高性能豎向剪切的進(jìn)口機(jī)床因其昂貴的價(jià)格，讓國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)望而卻步，因而國(guó)內(nèi)應(yīng)用的企業(yè)為數(shù)極少。 鑒于圓盤冷鋸機(jī)的上述種種缺陷，開發(fā)一種集高效、節(jié)能、無(wú)污染、無(wú)損切割于一體的專業(yè)設(shè)備對(duì)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(diǎn) 通過(guò)對(duì)鋼格板加工工藝和加工機(jī)械的大量研究，我們研制開發(fā)了新型的鋼格板剪切機(jī)床，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼格板的整體一次性切斷。由液壓系統(tǒng)推動(dòng)活動(dòng)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(yùn)用該原理設(shè)計(jì)的鋼格板剪切機(jī)樣機(jī)已基本完成，即將進(jìn)入試運(yùn)行階段。在試運(yùn)行結(jié)束后，將進(jìn)一步進(jìn)入系列化設(shè)計(jì)階段，產(chǎn)品定型后，將形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 運(yùn)用剪切的原理研制開發(fā)的鋼格板剪切機(jī)，與國(guó)外的剪切剪床相比，造價(jià)特別低、并具有工作原理簡(jiǎn)單、剪切力小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的優(yōu)越性，同時(shí)，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(jià)格只有進(jìn)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(dòng)式圓盤冷鋸機(jī)相比，采用剪切原理的鋼格板剪切機(jī)既克服了上述的圓盤冷鋸機(jī)的種種缺陷，同時(shí)又具有以下的優(yōu)越性： （1）高效：扣除上料、定位和壓料的時(shí)間，實(shí)際剪斷只需（10～15）s/次，一臺(tái)鋼格板剪床完全可以滿足自動(dòng)壓焊機(jī)產(chǎn)量需求； （2）節(jié)能：用液壓油缸推動(dòng)移動(dòng)刀具使鋼格板剪斷，動(dòng)力為液壓柱塞泵，2.2kw電機(jī)，工作時(shí)間僅為（15～20）s/次，電能消耗為15度/天，相當(dāng)于圓盤冷鋸機(jī)能耗的3.75%。與圓盤冷鋸機(jī)相比，每臺(tái)節(jié)能385度/天；13.86萬(wàn)度/年；按目前通常的一臺(tái)自動(dòng)壓焊機(jī)配備3臺(tái)圓盤冷鋸機(jī)來(lái)計(jì)算，全年實(shí)際節(jié)能42.66萬(wàn)度/年； （3）無(wú)損：由于是利用剪切原理，不產(chǎn)生任何廢料，真正做到無(wú)損剪切，且切口光凈，平直度高；一般鋼格板自動(dòng)壓焊機(jī)焊接速度（15～25）根/min（橫桿數(shù)量），步長(zhǎng)（38～160）mm，按一臺(tái)自動(dòng)壓焊機(jī)2.5m/min產(chǎn)量計(jì)算：一年一臺(tái)壓焊機(jī)的生產(chǎn)鋼格板4.3萬(wàn)米，每一米節(jié)省鋼材15mm，每年節(jié)省鋼格板6450米，相當(dāng)于增加15%產(chǎn)量； （4）操作簡(jiǎn)單：整個(gè)設(shè)備自動(dòng)化程度高，操作人員只需按幾個(gè)按鈕就能完成全套動(dòng)作，勞動(dòng)強(qiáng)度小，操作安全可靠； （5）無(wú)需后續(xù)加工：經(jīng)剪切的鋼格板切口平整光滑，不會(huì)產(chǎn)生如何毛刺，一次成型無(wú)需后加工； （6）無(wú)污染：工作優(yōu)越，潔凈，對(duì)環(huán)境友好； （7）產(chǎn)品精度高：所有動(dòng)作都采用液壓和氣動(dòng)控制，自動(dòng)化程度高，自動(dòng)檢測(cè)自動(dòng)控制，工作可靠，產(chǎn)品精度高。

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