關于芯模振動工藝生產鋼承口A型管的工法探討
今天非常高興有機會和同行業(yè)各位專家一起交流和探討關于芯模振動工藝生產鋼承口A型管(即通常說的F口)的工法,這也是長期以來排水管行業(yè)發(fā)展中的一個難題,甚至影響到芯模設備廠家的未來發(fā)展空間。對于工法問題,由于生產廠家的工裝模具及設備配套情況不一樣會產生很大差別,所以在此把我公司在生產A型管過程中的一些經驗和思路提供給大家,以供各位專家共同探討。
芯模振動工藝制管設備具有節(jié)能、環(huán)保、高效的特點。伴隨著我國裝備制造業(yè)水平的提高,2006年前后,該制管設備在排水管生產行業(yè)逐步推開,并且迅速地占領了市場。目前,芯模振動制管設備已經在排水管行業(yè)生產設備中占主導地位。
隨著環(huán)境保護的要求逐步提高、施工環(huán)境的不斷變化以及施工技術的穩(wěn)步推進,鋼筋混凝土排水管的接頭技術也在不斷的進步,尤其在針對頂進施工工程中,管材的接口技術越來越成熟,從最初的剛性企口接頭到剛性雙插口、柔性雙插口接頭,現(xiàn)在發(fā)展到柔性鋼承口接頭。為了適應不同的頂進施工技術,柔性接頭鋼承口管分為A、B、C三種接口形式。其中A型口是技術要求最嚴、技術含量最高的一種接口形式。2000年前后A型口通常采用兩半模全開鏜的離心工藝、懸輥工藝和立式振動等工藝生產。由于當時的工藝通常采用兩半模,且都是帶模養(yǎng)護,在生產A型口時難度并不大。當時我公司生產A型口管采用整筒蠟脫模離心工藝,由于是帶模養(yǎng)護,生產出的A型管完全能滿足國標要求。隨著離心、懸輥、立式振動工藝逐漸被芯模振動工藝取代后,在生產某些接頭形式管材時就暴露出一些難題。由于芯模振動工藝是立式振動,即時脫模的成型方法,接口形式中如帶有特殊埋件或有凹槽,產品生產難度就相當大。
由于鋼筋混凝土排水管產品的主要技術難點就在于管口兩端,主要控制質量的難點也在于兩個管口。因此,采用芯模振動工藝生產A型口管材時要解決的就是如何處理鋼承口和A型插口相互關系以及如何生產的問題。鋼承口是整個接口的基礎,在A、B、C三種接口形式中鋼承口沒有任何變化,它的尺寸精度和定位精度對產品質量都極為關鍵。由于鋼環(huán)在無約束的情況下易變形、定位難度大等因素,保留通?,F(xiàn)有的鋼承口底托定位是最可靠、最經濟的方式。在關于正打(鋼承口在下)和反打(鋼承口在上)的問題上我們也曾咨詢過相關的廠家,并且經過一次簡單的試驗后,最終放棄了反打的方式,選擇了正打方式。接下來關鍵問題就集中在采取何種方法在芯模振動工藝設備中穩(wěn)定可靠、優(yōu)質高效、經濟可行的制作A型口。
對于制作A型口,我們作過多種嘗試。最初簡單原始的方案就是制作一個由四個1/4圓弧組合的成型圈,通過螺栓螺桿連接和松開來實現(xiàn)成圓和出凹槽。在經過成型圈的制作和生產試驗等一系列過程,發(fā)現(xiàn)了諸多問題:
1、四個1/4圓弧圈加工難度極大;
2、四個1/4圓弧圈在組裝、吊運、制管過程中極易變形,很難組成一個真正的圓(標準要求管口圓度誤差為±2mm),不能滿足國標對產品的質量要求。
3、操作難度較大,尤其在高處要撐開四條縫非常危險;
4、在外模脫模過程中,成型圈極易被外模帶動(外模和成型圈之間的縫隙滲進混凝土)破壞整個插口。
此外,我們還試驗了單開縫成型圈的成型方法,同樣存在上面類似的問題。
另外,我們還參照曾經在離心整筒蠟脫模工藝中采取的方法,在芯模外模皮上固定兩至三段帶凸臺圓弧鐵板來形成凹槽,這個方案存在如下問題:
1、安裝難度較大;
2、工作效率低,直接影響流水作業(yè);
3、管口的圓度無法保證?;谝陨先c,沒有試驗該方案。
在不斷的試驗、摸索過程中,我們同時也和武漢雙強、蘇州科星等生產廠家、設備廠家的專家們進行交流和探討,從中我們吸取了許多經驗。在此基礎上,我們總結出了現(xiàn)在的生產工法:
1、通過加工兩個帶凸臺半圓模具成型A型凹槽,稱之為成型圈,成型圈的數(shù)量根據(jù)臺班產量來確定;
2、用一個有足夠剛度的整圓鋼環(huán)稱之為定位圈,將兩個成型圈組合成整圓。該定位圈一個品種僅需一個。
成型圈解決A型凹槽成型問題,定位圈解決管口圓度問題。由成型圈、定位圈組成的組合式模具解決了即時脫模造成插口破壞的問題。解決了上述三個問題就保證了產品質量。組合工式模具組裝可以單獨完成,不影響流水線生產,解決了生產效率的問題。接下來的問題就是如何保持可靠性,需注意三點:
1、在設計成型圈和定位圈時,重視配合尺寸的設計;
2、了解現(xiàn)有工裝模具的性能、關鍵部位的尺寸;
3、對操作環(huán)節(jié)要嚴格要求。
保證以上三點,就能確保該套裝置生產的產品質量穩(wěn)定、可靠、高效、安全。為了達到上述要求,對現(xiàn)有模具的結構必須做到充分了解,否則不易實施。目前為止,我公司已在丹麥佩德哈勃公司、蘇州科星公司的芯模振動設備上實現(xiàn)了D1000mm-D3000mm鋼承口A型接頭管(見下圖)的流水線生產。
芯模振動工藝生產的鋼承口A型接頭管
編輯:姜立東
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