水刺機抽吸輥筒加工技術改進

朱永斌

摘要：本文介紹了水刺機抽吸輥筒的加工難點，運用滾壓原理，通過試驗采用擂圓工藝加工，提高了水刺機抽吸輥筒的成形質量，穩定加工質量。關鍵詞：抽吸輥筒;擂圓;滾壓原理

前言

抽吸輥筒是水刺機核心零件，技術要求高，通過冷加工手段達到機加工要求，工藝流程長，制造難度大，通過前期制造來看，質量不穩定，很難滿足設計要求。前期調研我公司生產的水刺生產線廠家使用情況，對水刺機抽吸輥筒進行現場實測，圓度3mm左右，套上鎳網后間隙較大，嚴重影響抽吸質量。為提高抽吸輥筒質量，提高我公司水刺線的市場占有率，對抽吸輥筒進行擂圓工藝試驗，以此改善和提高各項技術指標，提高產品生產效率。

1加工難點

抽吸輥筒圓網總長3720mm，結構采用3mm厚06Cr19Ni10鋼板沖孔、卷圓、焊接而成，圖紙尺寸要求直徑保證在Φ625±0.2mm，圓度≤1mm，直線度誤差≤0.5mm，以我公司現有設備達到上述技術要求較困難。由于抽吸輥筒圓網超長，根據圈圓機設備本身固有特性，如果整體圈圓，圓網筒體容易出現受力不均勻，會造成喇叭口狀態，出現無法修整的局面，因此目前采用分段加工，分段修整，分段組焊方法，對圓網成形質量造成很大影響。抽吸輥筒圓網的材料為3mm厚不銹鋼板，由于該材料硬度大，對前期料的平整及卷圓成形后，人工修整圓度、直線度造成困難，根據上述情況，我們在加工前對鋼板網進行固溶處理，降低該材料硬度，因此圓網材質變軟剛性降低，產品成形后質量穩定性不好，對后期的使用有一定的影響。為保證圖紙技術要求，各段圓網筒體對接時使用輥體模胎焊接，由于不銹鋼板焊接收縮量較大，圓網筒體與模胎必須留有間隙，而間隙直接影響了圓網的直線度和圓度，否則焊接收縮會造成脫網更加困難，焊接變形愈加難以控制。

2化解難點思路

在理清難點后，如何破解成為我們技術改進的方向，經過多方考察分析，目前薄板類加工高精度筒體最有效方法是擂圓，它具有經過冷加工后無需在加工、修整即可滿足技術要求的特點，擂圓是以滾壓加工原理為基礎的，但網板擂圓沒有可參考的經驗和方法，它是否可行不得而知，如果可行前期難點就可以迎刃而解。因此，我們搜集了一些滾壓加工原理的技術資料，找出新的解題思路。滾壓加工是將高硬度且光滑的滾柱與金屬表面滾壓接觸，使其表面層發生局部微量的塑性變形后得到改善表面粗糙度的塑性加工法的一種。根據金屬變形理論，工件表面在外力作用下，被擠壓金屬的原子間距離會暫時發生變動或晶粒間產生滑移。當外力達到一定數值時，被加工表面金屬除產生彈性變形外，還有塑性變形。由于塑性變形，不僅零件被加工表面的形狀發生變化，而且其組織結構和物理性能也發生了變化，使金屬被擠壓層的組織變得緊密，晶粒變細，晶粒形狀也沿著變形最大的方向延伸。由于被擠壓筒體是固定在一個剛性殼體內，因而當筒體被擠壓變形時，沿徑向不可能發生改變，只能沿筒體軸線方向延伸，延伸量大小，與擠壓量大小有關。一般情況，金屬所受擠壓力越大，其塑性變形越充分，擠壓所達到的光整效果就越好。同時，在被擠壓金屬表面層內產生極大的壓縮應力，使金屬表面層得到強化，提高了表面層的硬度，降低了零件表面粗糙度。被擠壓金屬表面的強度極限、屈服極限和疲勞極限等也都有所提高，但其相對延伸率和沖擊強度則有所降低。這就使零件的抗腐蝕能力有所增加，金屬表面層得到強化，使用性能也得到了改善。

3技術改進措施

首先對薄璧類筒體零件加工進行前期調研，目前我公司生產的此類零件居多是Φ570和Φ800烘筒，這些零件我公司漿紗產品中大量使用，對它的技術指標也比較了解，所以我們利用比較接近的Φ570擂圓機進行試驗。同外協廠家進行技術交流，利用外協廠家現有擂圓設備，加工直徑Φ570mm沖孔不銹鋼板網，進行擂圓工藝試驗，以便確認擂圓前后各項技術參數。根據外協廠家要求投放兩張試驗料304不銹鋼板，按相關件號沖孔要求外協沖孔，由冷作工去油、反復平直、拋光去毛刺后，精下料成形，槽壓兩頭卷圓成形，控制外圓尺寸為Φ569mm。然后到外協廠家進行擂圓試驗，檢測成形質量。根據擂圓情況，實驗件達到了我們試驗要求，由外協廠家設計制作抽吸輥筒鋼板網擂圓設備，并提出鋼板網卷圓前的技術參數，我公司則按照外協廠家提供的技術參數進行前期加工制造，然后由外協廠家進行擂圓加工成形，保證圓網筒體成形直線度、圓度要求，用我們制定的圓網擂圓驗收方案檢驗成形質量。根據擂圓后圓網伸長量，3721mm抽吸輥筒圓網由原來的四段拼接改為三段拼接，減少一道拼焊工序，節省了加工時間，并且減少了焊接變形，提高了生產效率，有效降低了生產成本。

4技術改進結果

經過前期工作，擂圓以應用于生產過程中，并得到較好效果。

4.1第一件Φ625mm圓網檢測結果

（1）直線度驗收方法：將圓網兩頭上工藝悶頭及工藝芯軸，架在轉架上，用平尺靠圓網水平方向圓柱母線，盤動圓網，用塞尺檢測平尺與圓網的間隙應不通過。記錄圓網0°、60°、120°水平方向兩側母線，共計6處數據，檢測結果數據如下表所示：平尺與圓網最大間隙，在0°檢測位置左側間隙為0.1mm，右側間隙為0.2mm;在60°檢測位置左側間隙為0.1mm，右側間隙為0.15mm;在120°檢測位置左側間隙為0.1mm，右側間隙為0.1mm。（2）圓度驗收方法：將圓網兩頭上工藝悶頭及工藝芯軸，架在轉架上，轉動圓網，用百分表盤在圓網上均分打圓網中跳動，檢測結果數據如下所示：在檢測均布點1～7位置圓網跳動分別為0.75mm、0.85mm、1.0mm、0.9mm、0.75mm、0.65mm、0.75mm。（3）直徑檢測方法，用合適外徑π尺直接檢測圓網外徑，在圓網長度方向測量5處，直徑應在Φ625±0.2mm以內，檢測結果數據如下所示：在檢測均布點1～5位置圓網外徑尺寸分別為Φ624.9mm、Φ624.85mm、Φ624.85mm、Φ624.9mm、Φ624.9mm。

4.2第二件Φ625mm圓網檢測結果

（1）直線度檢測結果數據如下所示：平尺與圓網最大間隙，在0°檢測位置左側間隙為0.1mm，右側間隙為0.1mm;在60°檢測位置左側間隙為0.15mm，右側間隙為0.15mm;在120°檢測位置左側間隙為0.1mm，右側間隙為0.4mm。（2）圓度檢測結果數據如下所示：在檢測均布點1～7位置圓網跳動分別為0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.6mm、0.6mm、0.45mm、0.25mm。（3）直徑檢測結果數據如下所示：在檢測均布點1～5位置圓網外徑尺寸分別為Φ625mm、Φ624.9mm、Φ624.95mm、Φ625mm、Φ624.95mm。根據上述檢測數據，圓網直徑尺寸范圍為Φ6250-0.15mm，圓網圓度≤1mm，圓網直線度誤差≤0.4mm，滿足圖紙尺寸要求。

5結束語

通過上述技術改進措施和圓網筒體加工后的各項檢測數據結果，得到了擂圓加工的一些關鍵技術參數，為公司同類型產品積累了豐富的加工經驗。對抽吸輥筒圓網進行實測外徑達到Φ625±0.2mm公差范圍、圓度≤1mm、直線度≤0.5mm，達到預期目標，滿足設計圖紙要求，提高了產品質量，并提高了產品生產效率。

參考文獻：

[1]魏康民.機械制造技術基礎[M].重慶大學出版社，2004.

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