鏟斗刀板節(jié)料方法淺析

導語鏟斗刀板尺寸大，材料消耗多，材質(zhì)要求高，價格昂貴，通過產(chǎn)品有機組合、有效借用產(chǎn)品坡口尺寸、合理利用加工方法來滿足火焰切割工藝的特性，達到實現(xiàn)節(jié)約材料目的，最終為提高公司產(chǎn)品的市場競爭力創(chuàng)造了有利條件。裝載機鏟斗底邊最前沿的一塊鋼板，稱之為刀板，工作時是最先鏟進泥土、砂石的，此板需要具有較強的耐磨性，材質(zhì)采用22SiMn2牌號的鋼材高溫淬火制作，材料價格比較昂貴。誰節(jié)省了材料，誰就贏得了市場。加工現(xiàn)狀柳州工程機械廠ZL50C裝載機鏟斗如圖1所示，其中一塊刀板尺寸為2910mm×290mm×40mm，其斷面示意圖如圖2所示，傳統(tǒng)的加工工藝是按刀板尺寸2910mm×290mm×40mm下料，然后火焰切割坡口，工藝非常簡單，但整個坡口料重達14.42kg都白白浪費，一塊刀板浪費金額高達115.36元，材料浪費非常嚴重。圖1鏟斗圖2鏟斗刀板斷面示意圖工藝改進試驗為節(jié)省材料，考慮采用一刀火焰切割坡口得兩塊刀板方案，如圖3所示，但試驗結果卻出乎意料，火焰切割出來的刀刃面凹凸不平，只好上龍門刨床刨平刀刃斜面，加工過程非常麻煩，并且每塊刀板290mm的寬度又無法保證，試驗失敗。圖3兩塊刀板節(jié)材模型圖原因分析造成刀刃面凹凸不平的原因主要有：⑴火焰切割時，割炬在計算好的坡口位置上與2910mm×550.75mm的刀板平面形成30°夾角，此時，火焰是傾斜的，無法集中火焰；⑵在整條2910mm的長坡口線上，由于氣體火焰在整個切割過程中將金屬加熱至燃點的時間不等，因此，每個點線面上的熔化量不等；⑶被高壓氧氣射流吹掉的熔渣也不相同。一塊刀板火焰切割與兩塊刀板火焰切割對比如圖4所示，從圖上可以明顯看出，由于產(chǎn)品坡口角度不同，一塊刀板坡度小，火焰集中，而兩塊刀板坡度陡，火焰無法集中。圖4坡口切割火焰對比解決方案確定問題的關鍵在于火焰無法集中，那如何才能讓火焰集中呢？首先，想到的辦法是如何擋住火焰，即采用堵的方法。⑴堆焊。在整條2910mm長坡口線上堆焊，再火焰切割坡口，形成90°夾角，這樣火焰便可以集中，如圖5所示。但堆焊需要增加成本。圖5堆焊效果圖⑵將2910mm×8mm×8mm的條料焊接在長坡口線上，再火焰切割坡口，如圖6所示。在加工2910mm×8mm×8mm的條料時，遇到了瓶頸，因為，要想保證如此長的小條料的平面度、直線度，有相當大的難度。如果外購，再加上條料焊接，成本也非常高。圖6焊接長條料效果圖看來堵的方法需要增加成本，并且效率較低。又考慮到兩塊刀板在切割分離過程中會在坡口寬度方向形成缺口，而火焰在缺口處可以集中，于是采用先加工缺口，再火焰切割的方法進行刀板分離。⑴先氣刨缺口再火焰切割坡口，如圖7所示。經(jīng)驗證，火焰切割坡口表面質(zhì)量好，而氣刨的坡口表面凹凸不平，氣刨的直線度也不好，需要手工打磨平整，成本較高，而效率不高。圖7氣刨缺口效果圖⑵先龍門刨缺口再火焰切割坡口，如圖8所示。經(jīng)驗證，效果良好。圖8龍門刨缺口效果圖這樣，一刀切割兩塊刀板的工藝路線確定為：下料→龍門刨缺口→火焰切割坡口。結束語由此可見，先龍門刨缺口再火焰切割坡口加工方案比較有優(yōu)勢，該方法加工刀板，比一塊刀板增加了刨缺口、火焰切割坡口這兩道工序，制造成本增加約40元，分攤到每塊刀板增加成本約20元，那么采用該方案加工一塊刀板比采用傳統(tǒng)加工方案可節(jié)約86.55元，若該刀板的年產(chǎn)量為30萬塊，則全年可以為公司節(jié)省材料費約2596.5萬元。但是，它的前提條件是公司要有能