10.锻造行业下料
在锻造生产中,我国原材料费用约是锻件成本的60-75%。提高材料利用率,也就降低了产品劳动量,提高企业的经济效益。 提高材料利用率是降低锻件成本的重要措施之一。
影响锻造材料利用率的因素很多,但精确下料是实现精密锻造的先决条件之一,是节材最有利可为的事宜。总之,下料质量对锻造而言,主要有以下三个方面的影响:
1.下料影响材料的利用率。
2.下料影响锻造工艺。
3.下料影响锻件的质量。
目前国内外锻造行业使用的下料设备有许多种,但最主要的有车切、弓锯床、圆盘踞床、带锯床和棒料剪断机。
弓锯床切口损耗为3-4MM,比G607型锯床的8-9MM低得多,但生产率低,只适用于小批量生产,宜淘汰弓锯床群下料。
带锯床的锯条厚度仅0.9-1.06mm, 锯口宽度为2.0-2.2mm,生产率是圆锯床的2倍,锯切单位产品的动能消耗仅为圆锯床的1/4。但目前带锯条寿命低,平均为12小时,国产全自动带锯床质量不稳定,锯切单位产品成本较高。
圆锯床切口损耗大,是其致命缺点。宜发展采用双金属或硬质合金圆锯片的高速圆锯床,锯片薄,生产率比带锯床高,锯片寿命也高,西德,意大利等国两种锯床均采用。
锯切和精密剪切的坯料适合少无飞边模锻,精密锻造,冷挤压及精密碾压工艺。
在机械行业有一定规模的模锻车间,坯料基本上是在普通棒料剪断机上开式剪切的,只能用于常规有飞边模锻。依据调查统计,采用普通压机和棒料剪断机下料,下料重量差为4-5%,端面斜度为5-10度。
近年来,国外对棒料精密剪切下料研究得较多的有:径向夹紧剪切,高速剪切,轴向加压剪切,夹紧限制剪切和渐进剪切等。
目前径向夹紧剪切法已是棒料剪切工艺的主流,国外生产这种剪断机的厂家已相当多,能力从1.6-16MN, 可剪棒料最大的直径达200MM。
沈阳锻压机床厂最近开发的SYD-Q42-250,S-QA42-500B棒料剪切机,采用偏心增力夹紧机构,侧轴式快换刀片,微机控制挡料,一般下料重量误差+0.5%左右, 可以实现精密剪切。但该设备投入使用年限短,仍存在机械及液压部分故障多、剪切件质量不稳和电器元件质量差的缺点。该厂500T以上的棒剪机还没有能力制造。
国内其他厂可生产的棒剪机都为普通棒剪机。剪切件质量差,剪切机工作不稳定,故障率高,而且也没有生产大棒剪机的经验。
径向夹紧棒料剪断机可以获得+1%重量精度的坯料,个别产品可以达到+0.5%,端面不直度可以达到2°以下,有的可达1°,剪切面不平度0.5-1.5%D(D为棒料直径)。一般的讲,采用棒料剪切机可节材2-6%。
以电子计算机控制挡料板的棒料剪断机,剪切坯料的重量误差达1%,甚至0.5%。洛阳轴承厂,哈尔滨轴承厂从日本引进了这种成套机组。因电子计算机探头为易耗品,目前需要进口。工厂在生产中不要求重量偏差1%以下的坯料,故计算机控制装置未予使用。
剪切前棒料加热可采用火焰炉,电阻炉,感应加热的直接电阻加热,也可用远红外加热等。但长棒料的弯曲度较大时,穿过一系列感应加热器时会发生困难,其它加热方式则不受此限制,最经济和用得最广的是煤气火焰炉加热。
采用长棒料模锻,在锻造温度下料,这就取消在剪断机上把棒料切断成坯料的过程,节约能源,减少搬运,在模锻过程随时可改变坯料的体积,达到更精确的剪切。如果采用事先冷切好的坯料,就不可能做到这一点。洛阳轴承厂有多台压力机采用此种下料方式。
国外棒料剪断机,对于70MM以上的棒料剪断机还不能称为高速精密剪断机。目前的产品处于普通棒剪机与高速精密剪断机之间。断面垂直度小于3°,重量误差+1%左右。
在我们讨论采用何种方式下料时,首要考虑的是批量、材质和工艺要求的精度。其次是投资和使用成本。在我们决定采用进口还是国产设备时,关键要考虑设备的可靠性,设备的适用性及技术含量。