落料线梯形板料生产尺寸改进方法

王占斌

（北京首钢股份有限公司 落料作业区，北京 101304）

具有开卷、切头、清洗、矫直、落料、剪切、堆垛工序的现代化开卷落料线主要由开卷送料系统、压机和板料堆垛装置等几大部分组成，主要为汽车企业提供落料压力成形及板材剪切服务。在冷轧钢板落料剪切中，剪切是生产和质量检查的最后一道工序，是保证产品质量的重要环节。为了满足顾客日益增长的需求，必须杜绝质量缺陷的发生。在剪切工序生产的冷轧板中，梯形产品尺寸存在超差缺陷，不能满足冷轧板用户尤其是汽车板用户的生产要求。为解决此问题，本文对梯形板料尺寸生产原理进行分析，从工艺技术操作和设备功能精度方面开展相应研究，提出改进措施。

1 落料线简介

落料生产线所用原料为热轧酸洗卷、冷轧连退卷、电镀和热镀锌卷、高强度冷轧板和镀锌板等，产品为落料片和摆剪件（矩形、梯形、平行四边形）等。

落料生产线主要由开卷机组、落料机组和堆垛机组三大部分组成。主要设备包括开卷机、上料小车、上下剥料器、料头剪、清洗机、矫直机、活套设备、送料装置、伸缩辊子台、压力机、摆剪模、伸缩皮带机、料片堆垛机、堆垛小车、翻卷设备、废料运输线等。

摆剪件产品中包括矩形板和梯形板，其中梯形板产品对尺寸要求严格，生产时需要摆剪左右摆动，工艺控制难度较高。落料线梯形板料产量较少，现场生产产品尺寸不稳定，产品尺寸合格率不高。如果产品尺寸超差，板料发往客户，造成客户对质量有异议。因此在生产梯形板料时，需优化生产工艺操作，提高设备功能精度。

2 梯形板料生产过程

2.1 生产流程

梯形板料生产流程，如图1 所示。

图1 梯形板料生产流程图

2.2 尺寸超差

生产梯形板料时，堆垛使用3 号堆垛方式，即1号小车上堆垛A 板料，2 号小车上堆垛B 板料，板料在堆垛小车上的堆垛放置方向相反。对板料质量进行检查时，发现梯形A 板料和B 料长边和短边尺寸不一致，并且出现超出标准公差现象。如图2 所示。

图2 梯形板料在堆垛小车上放置图

3 尺寸超差分析

3.1 梯形生产计算原理

生产梯形板料时采用摆剪模具，其计算的基本方法如下。梯形板料尺寸示意图如图3 所示。

图3 梯形板料尺寸图

（1）送料长度FL：如果带料中心线与摆剪中心线相交且梯形板料有一个对称线，应使用下列公式计算送料长度：FL=（E+D）/2。

（2）摆剪角度A 和B：若为等腰梯形tanA=tanB=0.5*（E-D）/SW，因此角度A=B=arctan（0.5*（E-D）/SW）。

（3）通过上述分析要保证梯形板料尺寸，必须满足下列三个条件：①正确设置摆剪角度A 和B；②带料的中心线必须与摆剪中心线相交；③输入正确的送料长度。

3.2 尺寸不稳定原因分析

（1）由于摆剪角度A 和B 按照带钢理论宽度计算，而实际带钢宽度比理论宽度大，造成板料长短边尺寸偏大。

（2）摆剪侧夹持料带有偏差，造成带钢中心线与摆剪中心线不一致，从而使送料长度输入不准确。

（3）上卷时钢卷中心线与生产线中心线有偏差，造成带钢偏离中心线。

4 解决方法

（1）精确设定摆剪角度。利用编程软件设计计算方法，如图4 所示。根据已知带钢的实际宽度、梯形短边长、长边长参数以及梯形的类别（等腰梯形和直角梯形），直接计算出摆剪角度A 和B 以及送料长度，然后进行参数设定。

图4 摆剪角度计算公式

（2）校正摆剪侧导。检查侧导固定螺栓和检测光栅，保证侧导准确夹持带钢，不让带钢在运行时左右晃动，使带钢在摆剪剪切时平稳运行。如图5 所示。

图5 摆剪侧导对中校准

（3）上卷对中校正。在开卷机芯轴上方安装一个光栅，用于检测产线的中心位置，如图6 所示。当上卷完成时，光栅的光点会打到卷料上，操作工可以提前检测卷料中心是否和光栅的光点重合，保证了卷料的对中的精确度。这样在上卷时可以人工校正钢卷在芯轴的位置，出现偏差后立即处理，确保钢卷中心位于生产线中心。

图6 开卷机卷料对中光栅改进

（4）工艺参数微调。产品质检后根据板料实际尺寸微调送料长度参数，保证送料长度尺寸和摆剪角度精确设定。如图7 所示。

图7 送料长度、摆剪角度参数调整界面

5 结论

（1）提高梯形板料尺寸合格率。根据梯形尺寸生产原理，从工艺操作和设备优化两方面改进，自主编制计算公式，准确进行参数设定。校正摆剪侧导，检查侧导固定螺栓和检测光栅，保证侧导准确夹持带钢。上卷时在人工校正钢卷在芯轴的位置，出现偏差后立即处理，确保钢卷中心位于生产线中心。通过以上三项优化改进技术，提高梯形产品尺寸合格率。稳定了梯形生产尺寸，保证了产品质量，提高了梯形板料的生产合格率。

（2）延伸首钢冷轧产品产业链，服务首钢大局。落料线作为钢卷深加工产线，通过一系列工艺、技术优化改进提升了产品质量。服务上游冷轧钢卷生产企业，延伸冷轧品的产业链，提升产线直接服务、面对客户的能力，让冷轧优质的产品呈现在客户面前。产品质量技术提升的成功应用可以为同行业其他企业提供借鉴。