大型压力机地脚垫板的安装应用

龙源期刊网大型压力机地脚垫板的安装应用作者：郑琦来源：《科技创新导报》2011年第16期摘要：本文作者多年从事对汽车冲压工厂的设计与研究，本文介绍了汽车冲压件生产车间里大型压力机的地脚垫板的安装和灌浆工艺和注意事项等。关键词：冲压压力机安装高强无收缩灌浆料二次灌浆中图分类号：TH182文献标识码：A文章编号：1674-098X(2011)06(a)-0092-02随着近几年汽车制造业的飞速发展，本公司承揽的新建、扩建汽车制造厂的设计与总承包日益增多。大型压力机地脚垫板的施工工艺一般采取膨胀水泥二次灌浆，再用钳工修磨的方式达到与设备较好的结合。而GB50272-2009锻压设备安装工程施工及验收规范及GB50231-2009机械设备安装工程施工及验收通用规范对垫板的安装验收方案说明较为模糊，且与国内外主流的压力机制造厂商提出的要求也不一致。在项目的建设过程中，作者逐步积累了一套较为有效的垫板调平和灌浆规范，并在多个项目中获得满意的效果。1大型压力机垫板的承载要求大型压力机的安装一般采取分体现场组装的方式，具体的安装顺序是地下附件-底座-工作台-4个立柱-滑块-上横梁，之后再用4条拉紧螺栓通过液压拔长预紧将底座、立柱和上横梁紧固，从而形成一个牢固的整体结构，并能承受数千吨的内压力。由于国内的压力机制造商一般不提供设备的详细的震动载荷资料，本文以穆勒-万家顿制造的闭式四点多连杆机械压力机VK-1800为例，设备共有4块1.35x0.7m的垫板，设备自重对每块垫板的静压力为1.5MN，设计最大模具对每块垫板的静压力为0.18MN，则4块垫板中每块垫板的静载荷为1.68MN。在全吨位生产时对每块垫板的冲击载荷为0.27MN，振动频率100～140Hz，已占全部载荷的13.8%，这还没有考虑设备在使用中可能发生“闷车事故”卸荷瞬间的极端情况。通常压力机的设计遵循自身刚度1/6000～1/10000，若垫板自身的平面度和安装水平度较差，则会造成垫板的接触面积过小，从而在存在设备整体倾斜，则每根立柱的载荷不均匀，造成立柱与上横梁的形变不同，从而影响滑块运行的精度，对压力机和模具的寿命造成不良影响。另外，虽然每块垫板载荷指标低于垫板和灌浆料的屈服强度等级，但在设备长期使用后会缓慢发生疲劳屈服，从而造成设备在使用中震动，影响各类紧固件的载荷分布，造成频繁的结构部件破坏及其它故障，并严重影响压力机的精度。2国家相关标准和压力机制造商提供的垫板制造、施工标准按照GB50272-2009和GB50231-2009推荐的通过塞尺等检测垫板与压力机底座接触情况的手段在大型压力机安装中并不适用。首先，压力机地脚和垫板会在压力机的重压下发生弹性龙源期刊网变形，从而不能反映出垫板与压力机地脚的真实接触情况；其次，如果检测出接触情况不好时，二次灌浆施工已完成，此时再进行返工，不仅垫板有必要重新进行机械加工，还要重复调平灌浆的工作，会严重影响项目的进度，这时候检测的手段，并不适用于大型压力机的安装。而国内外主要的压力机制造商对垫板一般只提出上表面粗糙度和调平精度的要求，而对加工、调平等没有具体的规范，或者提供的方法根本无法在实际中实现。3本公司建立的压力机垫板制造、调平、灌浆的方法制造：因该把垫板理解成设备与砼基础过渡的零件，其上表面与压力机地脚的结合应满足GB50231-2009中对设备接合面的结合要求，其下表面与二次灌浆层的结合应满足钢制预埋件的要求。垫板的加工要求上下平面的平面度达到7级，表面粗糙度达到3.2。就位与调平：就位前先在该区域用钢筋焊牢调整螺栓，装上调整螺母；用水准仪检测垫板的四角调整到规定的标高值；再用标称0.02mm/m的框式水准仪或标称0.01mm/m的合像水准仪调平至压力机厂家的规定值。调平的判定依据：用水准仪经24h后检测，各项数据无普遍偏离。灌浆准备：判定合格后，用螺母从上将垫板固定，防止垫板移位。灌浆：本公司主要采用早强型高强无收缩灌浆料灌浆。灌浆料的水分添加必须采用弹簧秤称量，严格控制加水率。灌浆过程中始终有1人手工振捣，确保垫板下的气体能够及时排空。养护：一般市场上能够买到的早强型高强无收缩灌浆料灌浆都能适应国内大多数地区的室内气温。在5℃以上时，灌浆完毕后1～2h，先在垫板表面涂抹黄油防止生锈，之后在灌浆料初凝后应立即加盖温草袋或棉被进行3～7天阴湿养护，第二天需进行注水养护，否则极易出现宽度小于1mm的细微热裂纹。4典型案例本公司2007年承接的陕西重型汽车有限公司车架工厂总承包项目中，需要完成该公司购买的日本川崎6000t汽车纵梁液压机的垫板灌浆工作。按照项目进度，该工程在2008年元月份进行垫板的二次灌浆。当时日气温在-4℃至6℃左右，为保证灌浆的强度，本公司先按照车间环境制作2块标准试压块，3天后送当地监测站进行试压检测。其中一块抗压强度38.7MPa，另一块达到42.2MPa，达到该灌浆料《施工技术手册》的强度指标，表明气温对灌浆没有影响。之后才组织灌浆工作。灌浆后将1根温度计插入灌浆料中，与环境温度进行对比，每4h记录一次温度。灌浆后2h用湿棉被对灌浆区域进行覆盖保温，4天后拆除模板。图5是根据当时的测温记录制成的对照表，可以看出，早强型高强无收缩灌浆料灌浆在灌浆初期温度急剧上升，在第二天达到最高，之后缓慢降温，在第三天基本与砼温度一致。5结语龙源期刊网与大型设备的安装、调试相比，压力机垫板的施工在整个冲压工厂的建设过程中显得微不足道，但如果不加以重视，极易对压力机的安装造成严重的拖期影响，并有可能影响到压力机日后的使用寿命和精度。正是看到这种关系，本公司才在工程实践中摸索出一套有效的施工工艺，为提升公司精益管理水平添砖加瓦。目前，该工艺已作为本公司专业技术标准在陕西重型汽车有限公司、北方奔驰重型汽车有限责任公司、陕西通家汽车有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、上海通用东岳汽车有限公司等国内主流汽车行业使用。参考文献[1]GB50272-2009,锻压设备安装工程施工及验收规范[S].[2]GB50231-2009,机械设备安装工程施工及验收通用规范[S].[3]樊兆馥.机械设备安装工程手册.冶金工业出版社[M].2004.