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2018年职工技术创新项目展示(十四)中部槽分厂屈宁《BTW1底板火焰切割替代机加工的试验与应用》

2019-09-07 14:30:23 来源:中煤张家口煤矿机械有限责任公司工会 浏览:232

2018年职工技术创新项目展示

单    位:中部槽分厂
项目名称:BTW1底板火焰切割替代机加工的试验与应用
申 报 人:屈  宁
协 作 人:戈鑫祯   苏燕宏
审 核 人:单玉新

  BTW1为宝钢开发的改良型锰系耐磨钢,通过合金强化处理,降低奥氏体的稳定性,提高马氏体开始相变的温度Ms,在中低冲击工况下,实现应变诱发–M相变强化机制,其强化力度超过Mn13、Mn18等高锰钢,且表面的一层硬化的材料被磨掉之后,新露出的表面同样会得到自强化,提高使用寿命。但BTW1冷加工过程中加工硬化非常严重,切削阻力较大。采用干式切削时,易产生大量的切削热,切削区温度很高,易使刀具产生热软化而导致快速磨损。
  底板是中部槽的关键零件,批量大,且部分客户要求生产周期短,为缓解冷加工机床压力,降低刀片损耗、提高生产效率,将底板原机械加工成型的过渡倒角调整为火焰切割成型。但而BTW1耐磨钢火焰切割性能欠佳,使用一般高强度耐磨钢的切割工艺,切割面均存在不同深度的切割沟痕,表面粗糙,影响产品的外观质量。
  通过本项目的实施,能够把切割工艺参数,气体压力以及切割角度,得到最优配合,达到了预期效果。

  一、项目实施过程主要工作内容
  1.调整切割工艺参数、切割角度、气体压强等等;
  2.记录BTW1底板过渡倒角在各种切割参数配合下的切割表面质量情况,对比切割效果;
  3.通过不断调整,使切割工艺参数、切割角度、气体压强得到最优配合,得到BTW1底板过渡倒角最佳的切割效果。

  二、项目主要技术改进和创新点
  1.提高燃气温度。将预热温度调整为300℃;
  2.增加燃气压力。将切割氧压强调整为0.8 MPa;
  3.调整切割速度。切割速度由240-300 mm/min调整为400-480 mm/min;
  4.调整割嘴位置。采用φ1.6孔径的3#割嘴,距离工件高度为5mm,切割角度保持不变。

  三、项目的推广与应用情况
  本项目已经通过产品设计研究所、工艺所以及质量管理部等相关部门的工艺验证,得到充分肯定,可以进行批量生产,并已成功应用于内蒙古伊泰塔拉壕煤矿中部槽底板(BTW1)的生产。

  四、项目实施效果和实现年经济效益计算
    1.项目实施效果
  本项目的实施,采用火焰切割加工将BTW1底板过渡倒角能够完全代替机床加工,缓解机加工压力,减少刀片损耗,有效提高生产效率。
   2.经济效益计算
  底板端面两端8×15°过渡倒角在数控镗铣床上使用盘铣刀进行加工,每把刀共使用9片刀,刀片为涂层刀片(40.48元/片),每加工一面换一次刀片加工面,即一片刀片能够加工两张底板。
  综合上述加工一张BTW1底板的刀具成本为:
  40.48×9/2=182.16元
  该套设备前、后部底板总数为126+125=251张。则所用加工刀具成本为:
  182.16×251=45722.2元≈4.572万元
  整套设备机床加工工时为 : 
  前部 329×126=41454分钟≈691小时
  后部 392×125=49000分钟≈817小时      合计:1508小时
  整套设备更改为火焰切割后的工时为:
  前部 108×126=13608分钟≈227小时
  后部 120×125=15000分钟 =250小时      合计:477 小时
  结算工时费率为:23.6 元/小时,则该套设备底板加工人工费用共节约:23.6×(1508-477)= 24331.6元≈2.433万元。
  则该套设备采用火焰切割替代机床加工,可节约成本为:4.572+2.433=7.005万元。

 

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