槽鋼剪切工藝優化問題分析

槽鋼是截麵為(wei) 凹槽形的長條鋼材，屬建造用和機械用碳素結構鋼，是複雜斷麵的型鋼鋼材，其斷麵形狀為(wei) 凹槽形。槽鋼主要用於(yu) 建築結構、幕牆工程、機械設備和車輛製造等。

中國槽鋼的進口量大於(yu) 出口量。主要產(chan) 地是唐鋼、包鋼、山鋼、黃特、馬鋼、宣鋼、日鋼等幾家鋼廠。

槽鋼剪切工藝優(you) 化問題分析

某鋼廠中400mm機組是以生產(chan) 中號角鋼和槽鋼為(wei) 主的型材機組，年產(chan) 量65萬(wan) 噸，其中槽鋼產(chan) 品規格為(wei) 638～1208，產(chan) 量約占總產(chan) 量的25%。成品槽鋼的分段作業(ye) 采用1台400t冷剪機進行。槽鋼剪切質量對後續工藝，特別是焊接質量影響較大，若剪切斷口處存在塌肩、毛刺、撕裂、切斜等缺陷，則會(hui) 使槽鋼對接時存在較大縫隙，影響焊接質量，特別是強度指標，從(cong) 而造成較大的安全隱患。

安鋼垂400mm機組隨生產(chan) 節奏和產(chan) 量的提高，上述剪切缺陷越來越突出，剪切質量內(nei) 控達標率僅(jin) 為(wei) 94.2%。而且剪刃的使用壽命越來越短，平均每班更換一次，造成生產(chan) 成本和職工勞動強度增加。針對這些問題，從(cong) 工藝、技術和操作上進行了認真分析，並提出了相應改進措施，取得了較好效果。

1、工藝原因

該機組的設計能力為(wei) 20萬(wan) t/a，但產(chan) 量達到了60萬(wan) t/a，冷床區生產(chan) 能力不足的問題很突出，與(yu) 生產(chan) 角鋼相比，槽鋼的冷卻速度較慢，從(cong) 而造成剪切時槽鋼溫度較高，極易出現塌肩、毛刺、撕裂等缺陷，並且對剪刃壽命的影響較大。

2、剪刃設計原因

槽鋼剪刃設計的基本依據是槽鋼成品孔型形狀，如圖1所示(以100#槽鋼為(wei) 例)。這種設計在剪切過程中易出現以下問題：一是槽鋼兩(liang) 肩部與(yu) 其他部分相比，相對較厚，所需剪切力也較大，剪刃磨損較快，剪刃使用一段時間後。這一部分相對磨損量大，致使肩部間隙較大，易出現塌肩現象；二是槽鋼兩(liang) 腿與(yu) 腰部處相比，由於(yu) 剪切角度的影響，當剪刃磨損後，在剪切兩(liang) 腿時，剪切量變小，腿部剪切由通常的剪斷變成了撕斷，槽鋼腿端麵極易出現毛刺；三是上、下剪刃腿部斜度與(yu) 槽鋼成品孔型基本一致，這樣在剪切時腿部基本同時受力，剪切力較大，剪刃磨損較快，一方麵腿端剪切壓痕嚴(yan) 重，另一方麵剪刃老化後，極易出現槽鋼剪切部分撕裂、毛刺較多的現象。後兩(liang) 點是影響槽鋼剪切質量的主要原因。

改進措施

針對上述3個(ge) 問題，分別采取了相應措施。

1、針對冷床冷卻速度慢的問題，在冷床區增加了水霧風機來提高冷床區的冷卻速度，又在剪機前一個(ge) 倍尺處增加了一組水霧噴頭，降低槽鋼剪切部分的溫度，從(cong) 而避免了因鋼溫高而造成的剪切缺陷。

2、針對槽鋼剪刃設計存在的問題，結合生產(chan) 實際情況，將剪刃設計為(wei) 圖2所示的形狀(以100#槽鋼為(wei) 例)。上剪刃寬度由100mm改為(wei) 99mm，減少上剪刃在左右方向的間隙，改善槽鋼兩(liang) 角部的剪切質量；下剪刃兩(liang) 角部圓弧尺寸由R8mm改為(wei) R7mm，提高兩(liang) 角部的剪切重疊量，改善槽鋼肩部剪切質量；下剪刃上邊寬度由79mm改為(wei) 80mm，下邊寬度由97mm改為(wei) 94mm，使下剪刃腿端斜度小於(yu) 槽鋼成品孔型斜度，這樣在腿部剪切時，腿部上、下方向上不會(hui) 同時受力，從(cong) 而減少剪切力，改善剪切質量。

3、通過對各規格槽鋼實際剪切質量和剪切間隙進行數據回歸分析，製定了每種規格的剪切間隙規範，具體(ti) 為(wei) ：63#槽鋼為(wei) 0.20～0.30mm、80#槽鋼為(wei) 0.20～0.35mm、100#槽鋼為(wei) 0.25～0.35mm，120#槽鋼為(wei) 0.25～0.40mm，並做出厚度為(wei) 0.20～1.00mm的不同墊片。每次更換剪刃時，先測量間隙，再選擇相應的墊片，確保剪切間隙控製在工藝要求範圍內(nei) 。