朱永斌

摘要：本文介紹了水刺機(jī)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(jī)抽吸輥筒的成形質(zhì)量，穩(wěn)定加工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：抽吸輥筒;擂圓;滾壓原理

前言

抽吸輥筒是水刺機(jī)核心零件，技術(shù)要求高，通過冷加工手段達(dá)到機(jī)加工要求，工藝流程長，制造難度大，通過前期制造來看，質(zhì)量不穩(wěn)定，很難滿足設(shè)計要求。前期調(diào)研我公司生產(chǎn)的水刺生產(chǎn)線廠家使用情況，對水刺機(jī)抽吸輥筒進(jìn)行現(xiàn)場實測，圓度3mm左右，套上鎳網(wǎng)后間隙較大，嚴(yán)重影響抽吸質(zhì)量。為提高抽吸輥筒質(zhì)量，提高我公司水刺線的市場占有率，對抽吸輥筒進(jìn)行擂圓工藝試驗，以此改善和提高各項技術(shù)指標(biāo)，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

1加工難點

抽吸輥筒圓網(wǎng)總長3720mm，結(jié)構(gòu)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(xiàn)有設(shè)備達(dá)到上述技術(shù)要求較困難。由于抽吸輥筒圓網(wǎng)超長，根據(jù)圈圓機(jī)設(shè)備本身固有特性，如果整體圈圓，圓網(wǎng)筒體容易出現(xiàn)受力不均勻，會造成喇叭口狀態(tài)，出現(xiàn)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(wǎng)成形質(zhì)量造成很大影響。抽吸輥筒圓網(wǎng)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(jù)上述情況，我們在加工前對鋼板網(wǎng)進(jìn)行固溶處理，降低該材料硬度，因此圓網(wǎng)材質(zhì)變軟剛性降低，產(chǎn)品成形后質(zhì)量穩(wěn)定性不好，對后期的使用有一定的影響。為保證圖紙技術(shù)要求，各段圓網(wǎng)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(wǎng)筒體與模胎必須留有間隙，而間隙直接影響了圓網(wǎng)的直線度和圓度，否則焊接收縮會造成脫網(wǎng)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(shù)改進(jìn)的方向，經(jīng)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(jīng)過冷加工后無需在加工、修整即可滿足技術(shù)要求的特點，擂圓是以滾壓加工原理為基礎(chǔ)的，但網(wǎng)板擂圓沒有可參考的經(jīng)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(shù)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(fā)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(jù)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(fā)生變動或晶粒間產(chǎn)生滑移。當(dāng)外力達(dá)到一定數(shù)值時，被加工表面金屬除產(chǎn)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(fā)生變化，而且其組織結(jié)構(gòu)和物理性能也發(fā)生了變化，使金屬被擠壓層的組織變得緊密，晶粒變細(xì)，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(nèi)，因而當(dāng)筒體被擠壓變形時，沿徑向不可能發(fā)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(guān)。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(dá)到的光整效果就越好。同時，在被擠壓金屬表面層內(nèi)產(chǎn)生極大的壓縮應(yīng)力，使金屬表面層得到強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)化，使用性能也得到了改善。

3技術(shù)改進(jìn)措施

首先對薄璧類筒體零件加工進(jìn)行前期調(diào)研，目前我公司生產(chǎn)的此類零件居多是Φ570和Φ800烘筒，這些零件我公司漿紗產(chǎn)品中大量使用，對它的技術(shù)指標(biāo)也比較了解，所以我們利用比較接近的Φ570擂圓機(jī)進(jìn)行試驗。同外協(xié)廠家進(jìn)行技術(shù)交流，利用外協(xié)廠家現(xiàn)有擂圓設(shè)備，加工直徑Φ570mm沖孔不銹鋼板網(wǎng)，進(jìn)行擂圓工藝試驗，以便確認(rèn)擂圓前后各項技術(shù)參數(shù)。根據(jù)外協(xié)廠家要求投放兩張試驗料304不銹鋼板，按相關(guān)件號沖孔要求外協(xié)沖孔，由冷作工去油、反復(fù)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(xié)廠家進(jìn)行擂圓試驗，檢測成形質(zhì)量。根據(jù)擂圓情況，實驗件達(dá)到了我們試驗要求，由外協(xié)廠家設(shè)計制作抽吸輥筒鋼板網(wǎng)擂圓設(shè)備，并提出鋼板網(wǎng)卷圓前的技術(shù)參數(shù)，我公司則按照外協(xié)廠家提供的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行前期加工制造，然后由外協(xié)廠家進(jìn)行擂圓加工成形，保證圓網(wǎng)筒體成形直線度、圓度要求，用我們制定的圓網(wǎng)擂圓驗收方案檢驗成形質(zhì)量。根據(jù)擂圓后圓網(wǎng)伸長量，3721mm抽吸輥筒圓網(wǎng)由原來的四段拼接改為三段拼接，減少一道拼焊工序，節(jié)省了加工時間，并且減少了焊接變形，提高了生產(chǎn)效率，有效降低了生產(chǎn)成本。

4技術(shù)改進(jìn)結(jié)果

經(jīng)過前期工作，擂圓以應(yīng)用于生產(chǎn)過程中，并得到較好效果。

4.1第一件Φ625mm圓網(wǎng)檢測結(jié)果

（1）直線度驗收方法：將圓網(wǎng)兩頭上工藝悶頭及工藝芯軸，架在轉(zhuǎn)架上，用平尺靠圓網(wǎng)水平方向圓柱母線，盤動圓網(wǎng)，用塞尺檢測平尺與圓網(wǎng)的間隙應(yīng)不通過。記錄圓網(wǎng)0°、60°、120°水平方向兩側(cè)母線，共計6處數(shù)據(jù)，檢測結(jié)果數(shù)據(jù)如下表所示：平尺與圓網(wǎng)最大間隙，在0°檢測位置左側(cè)間隙為0.1mm，右側(cè)間隙為0.2mm;在60°檢測位置左側(cè)間隙為0.1mm，右側(cè)間隙為0.15mm;在120°檢測位置左側(cè)間隙為0.1mm，右側(cè)間隙為0.1mm。（2）圓度驗收方法：將圓網(wǎng)兩頭上工藝悶頭及工藝芯軸，架在轉(zhuǎn)架上，轉(zhuǎn)動圓網(wǎng)，用百分表盤在圓網(wǎng)上均分打圓網(wǎng)中跳動，檢測結(jié)果數(shù)據(jù)如下所示：在檢測均布點1～7位置圓網(wǎng)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(wǎng)外徑，在圓網(wǎng)長度方向測量5處，直徑應(yīng)在Φ625±0.2mm以內(nèi)，檢測結(jié)果數(shù)據(jù)如下所示：在檢測均布點1～5位置圓網(wǎng)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(wǎng)檢測結(jié)果

（1）直線度檢測結(jié)果數(shù)據(jù)如下所示：平尺與圓網(wǎng)最大間隙，在0°檢測位置左側(cè)間隙為0.1mm，右側(cè)間隙為0.1mm;在60°檢測位置左側(cè)間隙為0.15mm，右側(cè)間隙為0.15mm;在120°檢測位置左側(cè)間隙為0.1mm，右側(cè)間隙為0.4mm。（2）圓度檢測結(jié)果數(shù)據(jù)如下所示：在檢測均布點1～7位置圓網(wǎng)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(jié)果數(shù)據(jù)如下所示：在檢測均布點1～5位置圓網(wǎng)外徑尺寸分別為Φ625mm、Φ624.9mm、Φ624.95mm、Φ625mm、Φ624.95mm。根據(jù)上述檢測數(shù)據(jù)，圓網(wǎng)直徑尺寸范圍為Φ6250-0.15mm，圓網(wǎng)圓度≤1mm，圓網(wǎng)直線度誤差≤0.4mm，滿足圖紙尺寸要求。

5結(jié)束語

通過上述技術(shù)改進(jìn)措施和圓網(wǎng)筒體加工后的各項檢測數(shù)據(jù)結(jié)果，得到了擂圓加工的一些關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，為公司同類型產(chǎn)品積累了豐富的加工經(jīng)驗。對抽吸輥筒圓網(wǎng)進(jìn)行實測外徑達(dá)到Φ625±0.2mm公差范圍、圓度≤1mm、直線度≤0.5mm，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，滿足設(shè)計圖紙要求，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，并提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏康民.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].重慶大學(xué)出版社，2004.

[2]程通模.滾壓和擠壓光整加工[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1989.