在工業蓬勃發展、全球制造業格局深度重塑的背景下,我國對寬厚板的需求日益增長。然而,傳統剪切設備精度低、效率慢,無法滿足寬厚板高精度、大規模生產的需求,大型剪切設備依賴進口的現狀嚴重制約了我國鋼鐵行業的轉型升級。北方重工作為我國裝備制造領域的核心骨干企業,肩負著突破這一困境的重任。
為了擺脫高端裝備長期受制于人的局面,北方重工抽調多個專業的骨干力量組成攻堅團隊,同時與高校和科研院所合作,形成產學研聯動,全力攻克5.5米滾切式切頭剪研發過程中的諸多難題。
5.5米滾切式切頭剪的結構設計是第一道難題,由于該設備需要處理大尺寸、高強度的寬厚板材料,在剪切過程中,刀刃部位承受著巨大的剪切力,設備的框架結構必須具備足夠的強度來抵御這些力量,避免發生變形或損壞。為了確保設備能夠承受如此巨大的力量,研發團隊運用先進的力學分析方法,如有限元分析,對設備的整體結構進行精確建模和應力分析,以確定關鍵部位的尺寸和材料。剛度也是一個重要因素,設備剛度不足可能會導致在剪切過程中產生過大的彈性變形,影響剪切精度。研發團隊通過合理的結構布局和阻尼設計來減小振動,提高設備的抗振性能,同時對關鍵部件進行模態分析,有效避免了共振現象的發生。
俗話說“打鐵還需自身硬”,切頭剪的刀刃需要具備高硬度、高韌性和良好的耐磨性。由于要剪切的寬厚板材質多樣,包括高強度合金鋼等,刀刃材料必須能夠承受在剪切過程中產生的巨大壓力和摩擦力。研發團隊經過綜合考慮材料的硬度、韌性、耐磨性以及成本等因素,通過實驗和模擬確定了最適合的刀刃材料。刀刃的幾何形狀直接影響剪切效果,合理的刀刃形狀可以降低剪切力,提高剪切質量。研發團隊采用弧形刀刃設計使剪切過程逐漸進行,減小剪切力峰值,并根據板材的材質和厚度優化調整刀刃的角度和刃口半徑。刀刃的形狀還充分考慮了易于更換和維護的需求,以方便在高負荷的剪切工作后進行快捷更換。
從設計圖紙到產品投產,5.5米滾切式切頭剪的制造也并非易事。大型零部件的加工精度保證是一個巨大的挑戰,如設備的框架、刀架等零部件尺寸巨大,加工過程中,加工設備的刀具磨損、切削力引起的變形等因素都會影響加工精度。北方重工采用高精度的加工設備,通過優化加工工藝,分層切削、多次測量調整等方法,成功保證了加工精度。這些設備的零部件通常采用高強度合金鋼等材料,材料的處理難度較大,焊接過程中產生的應力集中和變形問題也非常突出。為了解決這個問題,北方重工采用了對稱焊接、預熱和后熱等先進的焊接工藝,減小焊接應力和變形。同時對焊接質量進行了嚴格的檢測,如采用無損檢測方法來確保焊接部位的質量。
經過數年的不斷研發和成功的經驗積累,北方重工成功攻克了一個又一個技術難題,5.5米滾切式切頭剪順利完成廠內試車。在試車過程中,設備運行穩定,各項性能指標均達到了設計要求,剪切精度高、效率快,完全滿足了寬厚板高精度、大規模生產的需求。
北方重工5.5米滾切式切頭剪的成功制造,不僅填補了國內空白,打破了國外技術壟斷,也為我國鋼鐵行業的轉型升級提供了強有力的支撐。這一成果的取得,彰顯了北方重工在高端裝備制造領域的實力和創新能力,也為我國從鋼鐵大國向鋼鐵強國的轉變奠定了堅實的基礎。
未來,北方重工將繼續加大研發投入,不斷提升產品質量和性能,為我國高端裝備制造業的發展做出更大的貢獻,為我國高端裝備制造業在全球市場上占據更加重要的地位再立新功,努力實現從中國制造向中國創造的偉大跨越。