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降低注漿管銑邊后毛刺影響的研究

點擊次數:99   更新時間2019-05-14     【關閉分    享:
本文針對銑邊機在使用過程中出現的注漿管邊部毛刺問題進行了研究,并通過調整銑邊工藝參數、增加毛刺去除裝置,最終降低了注漿管銑邊后邊部毛刺對焊接的影響,提高了焊管質量。
 
1銑邊機的工作原理
 
在高頻焊管生產過程中,需要對生產焊管的原料——注漿管進行邊部銑切。銑邊機的作用就是通過高速旋轉的刀盤帶動刀盤上的刀片,將注漿管切削至符合成型及焊接要求的寬度。在注漿管進入銑邊機入口夾送輥后,夾送輥上輥通過油缸快速壓下驅動,并通過齒輪、齒條結構保持剛性同步壓下,壓緊注漿管(見圖1)。出口、入口夾送輥以制動方式,控制銑邊機的拉出速度,并對注漿管保持張力,以利于銑邊機工作。入口夾送輥為主動式,為注漿管進入銑邊機提供動力。銑邊機是對注漿管邊部進行處理,將注漿管銑削到軋機所需要的成型寬度,銑邊機設備本身配有自動順序控制系統,并遵循沿切線銑邊的原則,在跟蹤注漿管中心線的模式下,注漿管兩側平行的銑成斜角,為高頻焊接形成良好的焊接角度做準備,保證形成優質的焊縫,提高焊接質量。銑邊機對于注漿管的超寬也能進行監控,當銑邊機的銑邊寬度超過設定值時會自動停止工作,保護設備。
 
2銑邊后注漿管邊部毛刺的影響
 
銑邊機的作用是通過高速旋轉的刀盤帶動刀盤上的刀片,將注漿管切削至符合成型及焊接要求的寬度。在不同的厚度使用不用的刀片,在厚度d≥15.9mm時使用四邊形刀片,每側60片一共120片,d≤15.9mm時使用三角形刀片,每側74片,一共148片。
 
在實際銑邊機工作過程中,在注漿管的邊部會因為刀片對注漿管邊部的切削力形成毛刺。該毛刺經過排輥碾壓后會在成品管焊縫兩側形成壓痕,嚴重時還會在感應圈處造成打火停車,對整個軋機線的成材率有著較壞影響,最重要的是對產品的成材率有很大的影響,因此提高銑邊機的邊部銑邊質量不僅有利于生產的連續進行而且能提高成材率,減少停機次數,降低生產成本,為企業創造效益。圖2為因為毛刺造成鋼管焊縫兩側存在壓痕的情況。
 
3毛刺產生的原因分析
 
在生產的過程中通過對銑邊機的工作狀態、刀片的使用情況、銑邊機的銑邊工藝參數等進行分析毛刺主要由以下幾個方面的原因產生的。
 
(1)銑邊機在工作狀態時的單邊銑邊量H≤15mm(銑邊機的設定上限),根據計算銑邊量在7mm左右時,銑邊機的工作狀態是比較穩定的,在實際的生產過程中銑邊量很多情況下都是11-14mm之間,銑邊機的工作狀態沒有達到好的工作狀態,容易產生毛刺。
 
(2)銑邊機刀盤的刀座是進口的,國產刀片的幾何尺寸與進口刀片的尺寸存在一定誤差,在調刀時部分國產刀片不能與刀座完全契合,容易產生較大的誤差,進而影響刀盤的精度,這樣容易產生毛刺。
 
(3)銑邊機的刀刀盤轉速、進刀量等參數的設定如果不合理,也會產生毛刺。
 
4降低注漿管銑邊毛刺影響的措施
 
4.1刀片的選擇
 
(1)鋼管廠在2013年之前使用的都是進口刀片,進口刀片的使用情況較好,但是成本較高,采購周期長。2013年之后逐步采用國產刀片來取代進口刀片,國產刀片在使用時刀片的尺寸、刀片的材質與進口刀片有一定的差距,銑邊的面積也比進口刀片小,因此建議還是采用進口刀片。
 
(2)根據刀片的實際使用情況來及時更換刀片,圖3就是刀片在實際的使用過程中產生的磨損,若刀片的磨損部分超過1mm,就必須更換刀片。
 
4.2銑邊量的控制
 
銑邊機在工作過程中的單邊銑邊量H≤15mm,單邊銑邊量是由原料帶寬決定,在單邊銑邊量達到5-7mm時銑邊效果較好,邊部質量及邊部毛刺均能達到連續生產要求。在生產過程中注漿管寬度的公差范圍是0-+20mm,導致銑邊量長期處于大于7mm,部分品規的平均銑邊量甚至達到10mm以上,銑邊量較大時刀片磨損較快,邊部容易產生毛刺。因此通過對原料寬度上的優化,保證單邊銑邊量盡量保持在合適的范圍,降低刀片的磨損,減少毛刺的產生。
 
4.3進刀量、刀盤轉速的合理控制
 
(1)進刀量最直接的反映就是銑邊之后銑邊鐵屑的厚度,進刀量的調節范圍是0.2mm-1mm,銑邊機刀盤轉速應保持在80-90rpm/min,刀盤電機轉速控制在1100-1200rpm/min。廢屑厚度應控制在0.15-0.40mm之間,其極限值為0.10-0.45mm。當刀盤的轉速一定時,銑邊量和進刀量存在線性關系(圖4)。進刀量的調節可以依據圖4的線性關系來調節。
 
(2)在生產過程中根據注漿管邊部的實際情況來調整進刀量、刀盤轉速。第一注漿管邊部存在毛刺并且毛刺較軟時(圖5),應及時觀察鐵屑情況,如果存在鐵屑較薄邊部有卷邊時(圖6),應減少進刀量,降低銑邊機刀盤轉速,進而減輕注漿管邊部較軟的毛刺
 
(3)當銑邊機邊部毛刺較硬(圖7),鐵屑厚度較大時,應加大進刀量,提高刀盤轉速,進而減輕較硬的毛刺,提高邊部的銑邊質量。
 
4.4通過毛刺刷清除毛刺
 
(1)改變毛刺刷下刷電機的工作方向。在高頻焊接時,銑邊處的下表面與感應圈距離較近,如果毛刺較多就容易產生打火造成停機,改變下刷的旋轉方向,實際情況有明顯改善,毛刺減少的更多,并且能夠減輕對高頻的影響。
 
(2)改變邊部毛刺刷的工作方式。在沒有改變毛刺刷的工作方式之前,毛刺刷的機械位置是不變的,這樣在遇到有龜背或者注漿管有鐮刀彎時容易引起單側毛刺刷接觸注漿管較多,造成電機啟動器的跳閘,而另外一邊的毛刺刷無法工作在其工作位,也不能完全達到減少毛刺的要求。將毛刺刷的工作方式更改為依據毛刺刷電機的電流來自動進行調整:當毛刺刷實際電流小于設定電流時,表示毛刺刷未到工作位,此時毛刺刷的行走電機就會工作,直至實際電流達到設定電流就停止并保持在原地工作。當實際電流大于刷子電流時,刷子會自動后退,當達到設定電流時刷子即停止。這樣的工作方式既能夠保證刷子的功效,又能保護設備,實際使用效果也較明顯。
 
(3)根據注漿管的實際情況,調整毛刺刷上復制輥的位置。復制輥是毛刺刷單元里具有仿行功能的一個裝置,保證毛刺刷的位置與注漿管的上下方向保持一致。通過新加的機械部件,我們將復制輥移植離壓邊輥與刷子的延長線上,保證根據壓邊輥和復制輥所確定的刷子位置能夠更加準確,從而是使用效果更加理想。
 
4.5有益的效果
 
(1)通過對銑邊機銑邊后注漿管邊部毛刺產生的原因進行分析,提出了調整銑邊工藝參數,增加毛刺刷等措施,提高了邊部銑邊質量。圖9是在采取措施后注漿管邊部銑邊情況。
 
(2)由于銑邊后注漿管邊部的質量直接影響著整條生產線,并能夠對產品的成材率造成直接影響,除按嚴格按照工藝要求操作外,還需要對其進行跟蹤和記錄,不斷的進行實際經驗的總結,提高操作水平,從而提高產品質量。
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