在工業(yè)蓬勃發(fā)展、全球制造業(yè)格局深度重塑的背景下，我國對(duì)寬厚板的需求日益增長。然而，傳統(tǒng)剪切設(shè)備精度低、效率慢，無法滿足寬厚板高精度、大規(guī)模生產(chǎn)的需求，大型剪切設(shè)備依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀嚴(yán)重制約了我國鋼鐵行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。北方重工作為我國裝備制造領(lǐng)域的核心骨干企業(yè)，肩負(fù)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(diào)多個(gè)專業(yè)的骨干力量組成攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，同時(shí)與高校和科研院所合作，形成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng)，全力攻克5.5米滾切式切頭剪研發(fā)過程中的諸多難題。
5.5米滾切式切頭剪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是第一道難題，由于該設(shè)備需要處理大尺寸、高強(qiáng)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(shè)備的框架結(jié)構(gòu)必須具備足夠的強(qiáng)度來抵御這些力量，避免發(fā)生變形或損壞。為了確保設(shè)備能夠承受如此巨大的力量，研發(fā)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用先進(jìn)的力學(xué)分析方法，如有限元分析，對(duì)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確建模和應(yīng)力分析，以確定關(guān)鍵部位的尺寸和材料。剛度也是一個(gè)重要因素，設(shè)備剛度不足可能會(huì)導(dǎo)致在剪切過程中產(chǎn)生過大的彈性變形，影響剪切精度。研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過合理的結(jié)構(gòu)布局和阻尼設(shè)計(jì)來減小振動(dòng)，提高設(shè)備的抗振性能，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行模態(tài)分析，有效避免了共振現(xiàn)象的發(fā)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(zhì)多樣，包括高強(qiáng)度合金鋼等，刀刃材料必須能夠承受在剪切過程中產(chǎn)生的巨大壓力和摩擦力。研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)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(shí)驗(yàn)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(zhì)量。研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用弧形刀刃設(shè)計(jì)使剪切過程逐漸進(jìn)行，減小剪切力峰值，并根據(jù)板材的材質(zhì)和厚度優(yōu)化調(diào)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(hù)的需求，以方便在高負(fù)荷的剪切工作后進(jìn)行快捷更換。
從設(shè)計(jì)圖紙到產(chǎn)品投產(chǎn)，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(gè)巨大的挑戰(zhàn)，如設(shè)備的框架、刀架等零部件尺寸巨大，加工過程中，加工設(shè)備的刀具磨損、切削力引起的變形等因素都會(huì)影響加工精度。北方重工采用高精度的加工設(shè)備，通過優(yōu)化加工工藝，分層切削、多次測量調(diào)整等方法，成功保證了加工精度。這些設(shè)備的零部件通常采用高強(qiáng)度合金鋼等材料，材料的處理難度較大，焊接過程中產(chǎn)生的應(yīng)力集中和變形問題也非常突出。為了解決這個(gè)問題，北方重工采用了對(duì)稱焊接、預(yù)熱和后熱等先進(jìn)的焊接工藝，減小焊接應(yīng)力和變形。同時(shí)對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格的檢測，如采用無損檢測方法來確保焊接部位的質(zhì)量。
經(jīng)過數(shù)年的不斷研發(fā)和成功的經(jīng)驗(yàn)積累，北方重工成功攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題，5.5米滾切式切頭剪順利完成廠內(nèi)試車。在試車過程中，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，剪切精度高、效率快，完全滿足了寬厚板高精度、大規(guī)模生產(chǎn)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(bǔ)了國內(nèi)空白，打破了國外技術(shù)壟斷，也為我國鋼鐵行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了強(qiáng)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(lǐng)域的實(shí)力和創(chuàng)新能力，也為我國從鋼鐵大國向鋼鐵強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
未來，北方重工將繼續(xù)加大研發(fā)投入，不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和性能，為我國高端裝備制造業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)，為我國高端裝備制造業(yè)在全球市場上占據(jù)更加重要的地位再立新功，努力實(shí)現(xiàn)從中國制造向中國創(chuàng)造的偉大跨越。