鄧錦祥

摘 要：簡(jiǎn)述了鋼管在軋制過(guò)程，通過(guò)設(shè)計(jì)及改造，采用鋼碼直接印在鋼管的表面，產(chǎn)品再經(jīng)熱鍍鋅后，鋼碼清晰可見(jiàn)，從而滿足部分客戶提出的商標(biāo)要求，該改造項(xiàng)目主要解決的問(wèn)題為鋼碼輪的安裝位置以及模具的設(shè)計(jì)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：鋼管；鋼碼在線印制；模具；清晰

前言

由于客戶向我司提出了一種新產(chǎn)品，此產(chǎn)品的表面不能采用傳統(tǒng)的油印標(biāo)記，必須為鋼印標(biāo)記，且鋼碼標(biāo)記經(jīng)鍍鋅后必須清晰可見(jiàn)。要解決此問(wèn)題如采用在鋼管制成品上完成，一方面會(huì)造成生產(chǎn)效率低下，另一方面必須增加人工成本；因此通過(guò)我司的技術(shù)力量，對(duì)鋼管表面在線印制鋼碼標(biāo)記進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。

1 改造方案的確定

鋼印在線打印技術(shù)主要是在鋼管軋制過(guò)程完成，亦即是在軋機(jī)成型時(shí)完成。最大的問(wèn)題為鋼碼輪的安裝位置和模具的設(shè)計(jì)，通過(guò)研究討論，鋼印在線打印必須在不影響鋼管成型的前提之下進(jìn)行，由于鋼管成型受到多個(gè)擠壓力的共同作用，而鋼印在線打印會(huì)增加一個(gè)新的擠壓力，勢(shì)必會(huì)造成擠壓力的不平衡，影響焊管的成型，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量造成一定影響的同時(shí)，加大生產(chǎn)的難度，得不償失，因此決定在鋼帶的預(yù)變型階段就率先進(jìn)行打印，鋼帶的預(yù)變形階段受力簡(jiǎn)單，變形量小，生產(chǎn)過(guò)程中容易調(diào)節(jié)，即鋼碼輪的安裝位置選擇在鋼帶的預(yù)變型階段，在生產(chǎn)鋼管的同時(shí)完成商標(biāo)的打印，有效地提高了生產(chǎn)的效率。

在鋼碼輪的安裝位置確定后，剩下的就是模具的設(shè)計(jì)問(wèn)題。模具的設(shè)計(jì)可在原成型軋輥的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且應(yīng)選取下輥進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，因?yàn)橄螺伒墓潭ㄐ院?，使得打印的商?biāo)整齊一致，而上輥則方便調(diào)節(jié)間隙，為了保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行以及節(jié)約改造成本，最終決定選擇76機(jī)組3/4"EMT鋼導(dǎo)管進(jìn)行調(diào)試生產(chǎn)，模具設(shè)計(jì)方式為組合式設(shè)計(jì)，要求輪體與字碼可組合、可拆卸，方便易損件的維修與保養(yǎng)，降低生產(chǎn)的成本。技術(shù)中心經(jīng)過(guò)共同研究討論后，一致認(rèn)為該方案可行。

2 鋼碼在線打印工作原理

鋼碼在線打印工作原理如圖1所示，成型下輥位置固定不動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)成型上輥的位置，使鋼帶受到一定的徑向應(yīng)力，再在傳動(dòng)裝置的帶動(dòng)下，使鋼帶受到一定的軸向應(yīng)力，最終鋼帶在應(yīng)力的作用下通過(guò)模具擠壓成型，實(shí)現(xiàn)鋼碼在線打印的目的。

3模具的設(shè)計(jì)

根據(jù)上述的原理，決定在成型1輥下輥的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，設(shè)備取名鋼碼輪，鋼碼輪由鋼碼輪體和字碼模塊共同組合。具體技術(shù)要求如下：（1）鋼碼輪由兩個(gè)半邊輪組成。（2）輪中3個(gè)Φ11孔配鉆。（3）鋼碼輪整體熱處理硬度HRC45～48。（4）在字碼模塊上雕刻出“W

ALSALL 3/4" EMT UL797”的鏡像。（5）采用“Zurich BT”字體，字高為7.5mm，字凸出高度1.5mm。（6）字碼模塊雕刻好后進(jìn)行熱處理，硬度62-65HRC。

3.1 鋼碼輪體的設(shè)計(jì)

如圖2所示，材料為40Cr，輪體由兩個(gè)半邊輪組成，各自在直徑Φ100處配鉆3個(gè)Φ11孔以便兩半邊輪體通過(guò)螺栓固定，輪體中間卡槽設(shè)計(jì)，卡槽底部下寬上窄以便字碼模塊的固定，設(shè)計(jì)靈活創(chuàng)新，滿足使用要求。

3.2 字碼模塊的設(shè)計(jì)

如圖3所示，材料為SKD61，采用扇形設(shè)計(jì)，模塊底部下寬上窄，與輪體緊密配合，防止字碼模塊在使用當(dāng)中的竄動(dòng)所造成磨損問(wèn)題的出現(xiàn)，減少保養(yǎng)和維護(hù)的成本。

3.3 鋼碼輪的裝配

圖4為鋼碼輪的裝配圖，輪體通過(guò)3組六角螺栓固定配合，字碼模塊與輪體通過(guò)卡槽鑲嵌的方式緊密配合。

4 模具的安裝

本次改造項(xiàng)目選用76機(jī)組3/4"EMT鋼導(dǎo)管進(jìn)行調(diào)試生產(chǎn)，安裝位置選擇在鋼帶的預(yù)變形階段，通過(guò)收集相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定具體的安裝位置。鋼帶預(yù)變形階段變形量小主要是在成型1輥和成型2輥，通過(guò)圖5、圖6、圖7和圖8，我們可以看出成型1輥上輥寬67mm，下輥寬71.03mm，余量4.03mm，3/4"EMT鋼導(dǎo)管壁厚1.2mm，剩下余量1.63mm；成型2輥上輥寬63mm，下輥寬67.58mm，余量4.58mm，剩下余量2.18mm；成型2輥的裝備余量較多，鋼碼商標(biāo)成型時(shí)受到擠壓力會(huì)偏小，不利于商標(biāo)的擠壓成型，并且成型1輥中鋼帶的變形量更小，便于控制和設(shè)計(jì)，固選擇成型1輥下輥進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，由于76機(jī)組設(shè)備的特殊，成型1輥下輥缺少傳動(dòng)裝置，通過(guò)研究決定將改造后的成型1輥直接替換成型2輥，安裝位置選擇在成型2輥處。經(jīng)試驗(yàn)，鋼印字跡清晰可見(jiàn)，效果明顯。

5結(jié)論

5.1 打印速度快

如果采用離線進(jìn)行鋼碼打印，其速度較慢，輔助時(shí)間較多，使用鋼碼商標(biāo)在線打印技術(shù)后，其打印速度與軋制速度一致，比離線打印速度快，極大地提高了生產(chǎn)的效率。

5.2 字跡清晰

項(xiàng)目改造后，鋼碼商標(biāo)字跡清晰，并且打印深度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5.3 節(jié)約生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量

改造后，無(wú)須新增工序進(jìn)行離線商標(biāo)打印，為企業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效益。與此同時(shí)，生產(chǎn)的該批3/4"EMT鋼導(dǎo)管均能通過(guò)質(zhì)量部門(mén)的各項(xiàng)性能要求，無(wú)論是鋼管直徑大小、橢圓度、彎曲度，還是焊縫質(zhì)量等都能滿足公司產(chǎn)品的性能要求，節(jié)約成本的同時(shí)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。符合客戶的要求。

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