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钢格板(新疆)剪床研发
文章时间:2012-11-13 21:18 文章作者:未知 文章作者:admin

钢格板(新疆)又叫格栅板是用扁钢按照一定的间距和横杆进行交叉排列,横杆一般采用经过扭绞的方钢,焊接成中间带有方形格子的一种钢铁制品。与花纹钢板和其它格栅比较,钢格板(新疆)有如下优越性:节省材料、减少投资、施工简便、节省工期、经久耐用、现代气派、结构轻便、防积污物、减少风阻、设计简便、通风,采光,散热,防爆,防滑性能好、防酸碱腐蚀能力等优点。因此在冶金、石油、造船、化工、码头、平台、栏栅、脚手架、走道、栈桥、沟面板、踏板、太阳帘、通风透光设施,市政冰场、电厂、废污处理场各行业都得到了广泛的应用。
    剪切原理确定
    其原理为:在机床床台的T形槽内安装有二排组合刀片组,一排为固定刀具组,另一排为活动活动刀具组,钢格板(新疆)套在刀具组中。由液压推杆推动装在T形槽的活动刀具组将夹持在组合刀具中的钢格板(新疆)扁钢剪断,其具体剪切结构,剪切原理图。
    剪切原理确定要进一步确定其可行性,为了确定剪切力的大小,首先在压力机上测定剪断钢格板(新疆)扁钢所需的剪切力的大小。根据剪切力然后设计并制作刀具,并确定刀架结构和组合刀具形式,用6根扁钢的钢格板(新疆)一组作小型试验,在改进、试制、完善的基础上,加大试验规模,逐步加大到12根、18根、24根;最后达到一组共有 36 根扁钢的实际钢格板(新疆)宽度。钢格板(新疆)的剪切前后差异。
    关键技术问题
    剪切组合刀具设计
组合刀具由一组活动刀具和一组固定刀具组成。剪切时,每个刀片可以看成是个受均布载荷的悬臂梁,工作时,最大的应力在刀片的根部。
    刀具设计考虑以下三个关键问题:(1)组合刀具的断面形状断面形状不仅由钢格板(新疆)的规格确定,而且其形状直接影响刀具材料的所受的应力水平的大小,因此,断面形状的设计是刀具设计至关重要的一个环节,设计中刀片厚度采用了变截面优化设计。由于变截面梁可以充分发挥材料的潜力,节约使用材料并减轻自重,因此在工程中有着广泛的应用。(2)刀具的材料选择和制造工艺 刀具受力特点决定了材料必须既要有高的表面强度又需要有高的韧性,在选择材料的同时,必须考虑其热处理工艺,经过多次试验,最终选择了符合要求的材料和加工工艺。(3)分段剪切技术 横向剪切时需要 36 片刀具要同时剪切 36 根扁钢,组合刀架最大受力达216t,如此大的剪切力不可避免产生强烈的冲击力,这对机架和刀架的强度和稳定性都是极大的考验,在刀具设计时为了减少剪切时产生的冲击力,考虑将钢格板(新疆)分 3 段剪切,这样大大降低了剪切时对机架和刀架冲击力,大大提高了剪床的稳定性和寿命。
    液压推力系统设计
    要完成横向剪切动作,要解决的最关键问题就是推力系统的设计。按实验数据可知:剪切需要推力为 216t,设计时乘以1.1系数,设计剪切推力为240t,考虑系统最大极限压力为设计推力的1.25 倍,故设计考虑最大推力为 280t。因而,要实现 216t 的剪切力,直接推动时,液压油缸的需要有 280t 的推力。考虑到工作的特殊性———即瞬时大推力和短行程的特点,在经过多方考察,最终采用液压千斤顶系统满足了推力要求,而且运行稳定完全能满足工作要求。整个系统由两个独立的系统构成:液压系统和推力系统。
    消除刀具与钢格板(新疆)间隙机构
    钢格板(新疆)前道工序是压焊,再压焊过程中难以避免产生焊接变形,导致扁钢之间的间距有误差。由于刀具间距是固定的,为保持钢格板(新疆)能安放到刀具槽中,因此在刀具设计时必须保持刀具和钢格板(新疆)有一定的间隙。而正是由于此间隙的存在,不可避免地使钢格板(新疆)在剪切过程中,扁钢翘曲变形,如图 5 所示,甚至拉脱压焊焊缝。经过反复的试验,在设计中采用了消除刀具与钢格板(新疆)间隙机构后,剪断的钢板切口整齐,,不但无任何变形还能有效的消除前导工序的焊接变形。是采用消除刀具与钢格板(新疆)间隙机构前后的对比。
    升压架系统和进料自动定位系统
    升压架系统由气缸和起压架构成。气缸分别固定在机身的中间和右侧位置,在床台和组合刀片之间设置一个起压架,起压架的两端分别连接气缸,钢格板(新疆)放置在刀片组内;当提升起压架,可将钢格板(新疆)从刀片组中取出,升起后启动进料按钮进料,由导入槽将钢格板(新疆)扁钢自动引入刀槽中,感应器自动定位,制动并下压起压架,可将钢格板(新疆)压入刀片组内进入下一轮切割。
    机架设计
    机架设计和液压系统设计,液压系统设计关系到整个剪床的动作能否完成;机架既要满足工作的稳定性,还要承受来自液压油缸传递的最高达 280 吨的推力,由此机架的设计关系到整个剪床的工作可靠性。机架设计时考虑钢板支撑结构的整体性,充分体现了制作简单、受力好、稳定性高的特点。
    特色和创新点
    剪切原理的创新
    在设计采用了横向剪切原理即:通过组合刀具横向挤压把钢格板(新疆)错断,让36根钢板同时剪断;针对目前国内常用的圆盘冷锯机和进口的竖向剪切机来说,具有高效、节能、环保的多种优越性;
    横向剪切组合刀具的创新
    横向剪切组合刀具:通过固定刀具和活动刀具组完成剪切动作,一次性对 36 根格板竖条进行剪切;二排刀具组,一排固定,一排为活动结构。液压推杆推动活动刀具组与固定刀具做剪切动作,将刀槽内的 36 根钢格板(新疆)一次性全部剪断;并采取了差时剪切的设计大大降低刀架和机架冲击力
    智能消除刀具与钢格板(新疆)间隙机构的创新
    由于刀具和钢格板(新疆)的间隙存在,不可避免地使钢格板(新疆)在剪切过程中,拉脱焊缝和翘曲变形,采用了消除刀具与钢格板(新疆)间隙机构后,剪断的钢板切口整齐,不但无任何变形还能有效的消除前导工序的焊接变形。
    结论
    (1)刀具的材料的疲劳性试验 试验刀具材料和加工工艺是否能达到生产要求;(2)刀具断面结构的合理性 看刀具是否能满足生产中需要,主要看钢格板(新疆)能否顺利通过刀具间隙,实现钢格板(新疆)定位;(3)液压系统能否满足生产需求,特别是连杆结构的受力和工作性能;(4)刀具和扁钢消除间隙机构的自动控制系统的实施可靠性。
    在解决上述问题的基本上,进行最后的调试和试运行,为产品的最后定型打下基础。