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薄壁不銹鋼管切割機的研究意義及背景

來源:至德鋼業 日期:2020-02-01 18:25:55 人氣:693

   隨著中國經濟的進一步發展和世界市場的競爭越來越激烈,中國開始進行制造業的轉型和升級,但是在轉型和升級期間中國的制造業面臨著諸多方面的挑戰,因此國務院在借鑒德國提出的“德國工業4.0”基礎上在2015年5月提出了“中國制造2025”的戰略目標,該目標明確提出了堅持“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本戰略方針。而汽車制造行業則是實現“中國制造2025”這一偉大目標的重要環節,但是由于中國的工業基礎較為薄弱,在傳統的汽車行業存在著很大的劣勢,因此堅持走綠色發展的發展道路成為了我國發展汽車行業的重要途徑。歐美等西方發達國家的汽車開發商都是從使用強度高、質量少的輕型材料入手,降低汽車自身重量。我國也可以借鑒他們的開發經驗,在滿足強度的前提下通過使用薄壁件來降低汽車的自重,而汽車排氣裝置的薄壁化則是研究的一個方向,它一方面可以降低汽車的自身重量減少排氣量,另一方面可以降低汽車的噪聲提高汽車尾氣的凈化率。薄壁不銹鋼管使用于汽車的排氣裝置中符合綠色環保的發展理念,它既可以降低排氣裝置的重量又可以減少汽車尾氣的排放量,凈化汽車尾氣。但是排氣裝置的薄壁化使得傳統的切割方式難以滿足現有的加工要求,一方面是因為傳統的夾緊方式容易使鋼管發生夾緊變形,另一方面是因為傳統的切割方式是從一側切入,在對鋼管進行切割時容易發生剪切變形,從而使切割面出現一定的斜角,增加了后續自動化的加工難度?;诖?,開發一種高效率、高切割精度、高自動化的薄壁不銹鋼管切管機是很有必要的。


   由于薄壁不銹鋼管具有耐腐蝕等優良特性,使它成為了汽車排氣裝置的首選材料,尤其是近些年來汽車工業的發展和汽車在社會上的逐漸普及,使得不銹鋼管的需求量突飛猛進,因此工業生產中對薄壁不銹鋼管的加工要求也越來越高。目前市場上的不銹鋼管擁有眾多的種類,大致可以分為奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼、沉淀硬化型不銹鋼、馬氏體不銹鋼,雖然它們的機體組織存在著差異,但是它們的力學性能和切割性能則大同小異,因此,只需要針對一種不銹鋼管進行研究即可滿足大部分不銹鋼管的切割要求。浙江至德鋼業有限公司以汽車排氣裝置的薄壁不銹鋼管為研究對象,其壁厚通常為1.0mm~1.5mm,管徑為?100mm~?150mm。


  從表中可以看出,薄壁不銹鋼管具有其他材料難以比擬的優勢,但是由于不銹鋼管中含有一定量的鎳、錳、鉻等元素,使得不銹鋼管的熱強度高、導熱系數低,切削時容易發生切削變形和加工硬化,因此薄壁不銹鋼管的切割性能較低,這也就限制了不銹鋼管的使用效率。除此之外,傳統的切割方式對不銹鋼管切削時會產生大量的切削熱,刀具不銹鋼管的內部組織發生變化,并且切屑容易粘附在刀具上產生積削瘤,使刀具磨損加劇,增加切口的表面粗糙度,針對不銹鋼管的這些切削特性,相關的學者設計出了不同類型的切管機,得到了較好的研究結果。


   目前,我國的切削設備和切削技術與國外相比仍有一定的差距,切削設備存在著結構過于復雜、適用范圍較小的問題,并且影響著整個行業的發展。鑒于此,設計出結構簡單、適用范圍較廣的薄壁不銹鋼管切管機成為了相關課題的研究重點。本文在現有的設計基礎上,根據實際情況開發出了一種行星式雙刀對稱偏心安裝間歇式切削的薄壁不銹鋼管切管機,通過合理的機械結構來解決切管機中存在的問題。首先薄壁不銹鋼管通過夾具固定不動,兩把切削刀具對稱偏心安裝在兩個行星齒輪上,通過行星齒輪的轉動帶動偏心安裝在行星齒輪上的刀具進行旋轉,在刀具轉動的過程中對不銹鋼管進行間歇切削,但是由于是兩把刀具,刀具彼此之間相互彌補鋼管未切削的部分,最終達到對鋼管進行連續切削的目的,這種切削方法相對來說結構簡單緊湊、切削精度和切削效率較高。同時,由于對鋼管進行切削時是雙刀對稱切削,切削過程中出現的切削力彼此最大程度的抵消,從而減小了薄壁不銹鋼管的切削變形量。這種切削方式在保證切削精度的同時能夠達到全自動切削的要求,降低了因鋼管壁薄、剛性差等原因切斷面出現內徑縮口而變形的問題。它還能夠解決目前薄壁不銹鋼管切削方式存在的不足,提高切削效率,降低能耗,達到綠色環保的要求,而且能夠為現有的切削方式提供新的切割思路,推動我國機械制造業的發展,從而為我國社會的發展帶來社會效益和經濟效益。


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本文標簽:薄壁不銹鋼管 

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