一種改進的開卷機加工工藝方法

王曉麗

（山西省工業(yè)管理學校，山西 太原 030006）

0 引言

在如今的機械生產(chǎn)中，如何提高零件加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率是企業(yè)不斷追求的目標，機械產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣和機械加工工藝采用的得當與否，直接影響著產(chǎn)品的數(shù)量、制造效率、生產(chǎn)成本，最終決定著產(chǎn)品的市場份額，可以說工藝選用的恰當與否直接影響到企業(yè)的發(fā)展。因此，各家企業(yè)經(jīng)過市場的殘酷競爭，逐漸認識到機械制造加工工藝在產(chǎn)品生產(chǎn)制造中的作用是非常重要的。本文以開卷機為例，介紹了一種改進的加工工藝方法。

1 開卷機的功能

開卷機是帶鋼卷的折卷設(shè)備，亦稱為折卷機，其主要形式有轉(zhuǎn)盤式、箱式、單筒式、雙筒式和雙錐式等。開卷機將縱剪后的帶卷逐漸松開，供給成型生產(chǎn)線中的后續(xù)設(shè)備，因而要求它具備以下3個基本功能：

（1）轉(zhuǎn)動松卷性能：轉(zhuǎn)動松卷分自由從動轉(zhuǎn)動松卷和主動轉(zhuǎn)動松卷兩種，自由從動轉(zhuǎn)動松卷由成型機組中其余設(shè)備牽動帶卷在開卷機主軸上轉(zhuǎn)動而開卷，該方式使開卷機簡化，但對于表面質(zhì)量要求較高的帶卷容易造成表面擦傷。而主動轉(zhuǎn)動松卷可克服這一缺陷，但設(shè)備投資增加。

（2）制動性能：可防止輥卷設(shè)備突然停機或加減速運轉(zhuǎn)時帶卷過度放卷，此外還可以通過此性能調(diào)整帶卷上的后張力。

（3）防止松彈性能：當帶卷開卷接近完成時，帶卷尾部的彈性變形將產(chǎn)生急劇的回彈松弛現(xiàn)象，因此需要設(shè)置滑動的壓頭裝置。

2 開卷機弧板原有的加工工藝

圖1～圖4為鋼卷開卷機的鋼卷支撐部分弧板，每臺設(shè)備中有4塊相同的弧板。開卷機芯軸通過4個端面上帶斜度的燕尾槽連接4塊弧板，在卷筒軸尾端連接有旋轉(zhuǎn)油缸，油缸活塞桿通過卷筒軸中心的拉桿驅(qū)動前端四棱軸軸向滑動，從而實現(xiàn)弧板以弧形圓點為圓心的漲縮運動，達到支撐鋼卷的作用。

圖1 開卷機弧板主視圖

圖2 俯視圖

以原有工藝方法制作，其流程如下：鑄造－退火－粗加工－調(diào)質(zhì)－精加工－表面淬火。在這里對以上流程做詳細闡述。

2．1 鑄造

（1）首先制作消失模（以雕料泡沫為原料）：制成泡塑模型，涂掛特制耐高溫涂料，待其干燥，費用約600元，時間約4d。

（2）制作砂箱：制作時間耗費約4d，費用約7 424元。

（3）退火、噴砂處理：制作時間耗費4d，費用為928元。

毛坯的費用約為8 952元，時間為12d。

圖3 左視圖

圖4 局部視圖

2．2 粗加工

（1）銑削：由于零件為4件，其外圓弧半徑一樣，且4件可拼接為一個整圓筒，因此第一步可以選出基準將尺寸為“85”的部分銑削加工后，合整為一個整圓筒。需要工時10d，費用為3 000元。

（2）車床做外圓車削加工：工時2d，費用為600元。

2．3 調(diào)質(zhì)

因調(diào)質(zhì)熱處理后會使工件變形，所以粗加工后先調(diào)質(zhì)。需要工時3d，費用為696元。

2．4 精加工

調(diào)質(zhì)后就可以進行精加工，如鍵槽、螺孔、沉孔，因為淬火后，其表面硬度提高，普通刀具不能完成切削加工，需要特殊刀具，所以一定要先完成加工，雖然也會有熱處理變形，但此時工件的變形不會對使用影響太大，因此外圓弧仍然采用整體加工。需要工時2．5d，費用750元。

2．5 外圓弧的表面淬火

因為工件不封閉所以外圓變形很大。雖然這不影響工件的功能性使用，但對產(chǎn)品的品質(zhì)會造成一定的影響。需要工時3d，費用870元。

需要注意的是此前一直未對R235部分的加工做說明，由于此部分并不是工件裝配的結(jié)合面，因此并不會對產(chǎn)品的使用造成影響，可以不做加工，但對產(chǎn)品的外觀會有影響。如要加工，則需要用成形刀具或多軸聯(lián)動加工中心，這樣費用會大幅度提高，此處不再贅述。

總之，原加工工藝的生產(chǎn)成本為14 868元，加工工時為32．5d。

3 改進后的開卷機弧板加工工藝

經(jīng)過一段時間的運行，筆者認為原工藝還有待于提高，因此嘗試采用新的工藝方法，以達到節(jié)時、提效的結(jié)果。觀察圖1，結(jié)合工件在產(chǎn)品中的使用，采用先整體再分解的辦法。

首先購買規(guī)格為Φ580mm×Φ460mm×920mm的45鋼無縫管，然后加工內(nèi)外徑到Φ570mm×Φ470 mm×900mm，經(jīng)熱處理后，將整筒用火焰切割出“85”后，分塊銑削加工出190mm×30mm凹槽；下板料規(guī)格為190mm×40mm×900mm，材料為45鋼，放入剛剛銑削好的190mm×30mm凹槽內(nèi)焊接，最后加工剩余部分。

其工藝流程為：無縫鋼管下料－調(diào)質(zhì)－內(nèi)外圓粗加工－鍵孔－淬火－火焰分割－銑削－焊接－銑削。

（1）下料：無縫管為Φ580mm×Φ460mm×920 mm，費用為5 700元；45鋼板為200mm×40mm×910 mm，費用為1 026元。共需工時3d（包含購料時間）。

（2）調(diào)質(zhì)：費用為988元，需要工時3d。

（3）粗車內(nèi)外圓孔：車削圓筒內(nèi)外徑尺寸到Φ570 mm×Φ470mm×900mm，需要工時1d，費用為300元。

（4）銑削鋼板四周尺寸為190mm×40mm×900 mm，工時0．5d，費用為150元。

（5）鍵槽、螺孔、沉孔的加工：工時為1．5d，費用為450元。

（6）淬火：只作圓筒Φ570mm×Φ470mm×900 mm內(nèi)外處理，其余不做處理，費用為864元，工時3d。

（7）數(shù)控火焰切割“85”：工時1d（包括畫線），費用300元。

（8）銑削190mm×30mm凹槽：工時1．5d（包括畫線），費用為1 800元。（9）焊接（包括焊渣清理）：工時2d，費用為600元。（10）銑削：工時2d，費用為600元，最后用鉸磨機清理所有毛刺。

改進后的工藝生產(chǎn)時間為18．5d，成本為12 778元。

4 結(jié)論

通過以上兩種工藝的分析比較，得出以下結(jié)論：原加工工藝總費用為14 868元，耗時32．5d；改進后的加工工藝總費用為12 778元，耗時18．5d，比原工藝節(jié)約費用2 090元，節(jié)約工時14d。