鋼碼商標在線打印技術的開發及應用

鄧錦祥

摘 要：簡述了鋼管在軋制過程，通過設計及改造，采用鋼碼直接印在鋼管的表面，產品再經熱鍍鋅后，鋼碼清晰可見，從而滿足部分客戶提出的商標要求，該改造項目主要解決的問題為鋼碼輪的安裝位置以及模具的設計問題。

關鍵詞：鋼管；鋼碼在線印制；模具；清晰

前言

由于客戶向我司提出了一種新產品，此產品的表面不能采用傳統的油印標記，必須為鋼印標記，且鋼碼標記經鍍鋅后必須清晰可見。要解決此問題如采用在鋼管制成品上完成，一方面會造成生產效率低下，另一方面必須增加人工成本；因此通過我司的技術力量，對鋼管表面在線印制鋼碼標記進行開發設計。

1 改造方案的確定

鋼印在線打印技術主要是在鋼管軋制過程完成，亦即是在軋機成型時完成。最大的問題為鋼碼輪的安裝位置和模具的設計，通過研究討論，鋼印在線打印必須在不影響鋼管成型的前提之下進行，由于鋼管成型受到多個擠壓力的共同作用，而鋼印在線打印會增加一個新的擠壓力，勢必會造成擠壓力的不平衡，影響焊管的成型，對產品的質量造成一定影響的同時，加大生產的難度，得不償失，因此決定在鋼帶的預變型階段就率先進行打印，鋼帶的預變形階段受力簡單，變形量小，生產過程中容易調節，即鋼碼輪的安裝位置選擇在鋼帶的預變型階段，在生產鋼管的同時完成商標的打印，有效地提高了生產的效率。

在鋼碼輪的安裝位置確定后，剩下的就是模具的設計問題。模具的設計可在原成型軋輥的基礎上進行設計，而且應選取下輥進行改造設計，因為下輥的固定性好，使得打印的商標整齊一致，而上輥則方便調節間隙，為了保證項目的順利進行以及節約改造成本，最終決定選擇76機組3/4"EMT鋼導管進行調試生產，模具設計方式為組合式設計，要求輪體與字碼可組合、可拆卸，方便易損件的維修與保養，降低生產的成本。技術中心經過共同研究討論后，一致認為該方案可行。

2 鋼碼在線打印工作原理

鋼碼在線打印工作原理如圖1所示，成型下輥位置固定不動，通過調節成型上輥的位置，使鋼帶受到一定的徑向應力，再在傳動裝置的帶動下，使鋼帶受到一定的軸向應力，最終鋼帶在應力的作用下通過模具擠壓成型，實現鋼碼在線打印的目的。

3模具的設計

根據上述的原理，決定在成型1輥下輥的基礎上進行改造，設備取名鋼碼輪，鋼碼輪由鋼碼輪體和字碼模塊共同組合。具體技術要求如下：（1）鋼碼輪由兩個半邊輪組成。（2）輪中3個Φ11孔配鉆。（3）鋼碼輪整體熱處理硬度HRC45～48。（4）在字碼模塊上雕刻出“W

ALSALL 3/4" EMT UL797”的鏡像。（5）采用“Zurich BT”字體，字高為7.5mm，字凸出高度1.5mm。（6）字碼模塊雕刻好后進行熱處理，硬度62-65HRC。

3.1 鋼碼輪體的設計

如圖2所示，材料為40Cr，輪體由兩個半邊輪組成，各自在直徑Φ100處配鉆3個Φ11孔以便兩半邊輪體通過螺栓固定，輪體中間卡槽設計，卡槽底部下寬上窄以便字碼模塊的固定，設計靈活創新，滿足使用要求。

3.2 字碼模塊的設計

如圖3所示，材料為SKD61，采用扇形設計，模塊底部下寬上窄，與輪體緊密配合，防止字碼模塊在使用當中的竄動所造成磨損問題的出現，減少保養和維護的成本。

3.3 鋼碼輪的裝配

圖4為鋼碼輪的裝配圖，輪體通過3組六角螺栓固定配合，字碼模塊與輪體通過卡槽鑲嵌的方式緊密配合。

4 模具的安裝

本次改造項目選用76機組3/4"EMT鋼導管進行調試生產，安裝位置選擇在鋼帶的預變形階段，通過收集相關數據進行分析，確定具體的安裝位置。鋼帶預變形階段變形量小主要是在成型1輥和成型2輥，通過圖5、圖6、圖7和圖8，我們可以看出成型1輥上輥寬67mm，下輥寬71.03mm，余量4.03mm，3/4"EMT鋼導管壁厚1.2mm，剩下余量1.63mm；成型2輥上輥寬63mm，下輥寬67.58mm，余量4.58mm，剩下余量2.18mm；成型2輥的裝備余量較多，鋼碼商標成型時受到擠壓力會偏小，不利于商標的擠壓成型，并且成型1輥中鋼帶的變形量更小，便于控制和設計，固選擇成型1輥下輥進行改造設計，由于76機組設備的特殊，成型1輥下輥缺少傳動裝置，通過研究決定將改造后的成型1輥直接替換成型2輥，安裝位置選擇在成型2輥處。經試驗，鋼印字跡清晰可見，效果明顯。

5結論

5.1 打印速度快

如果采用離線進行鋼碼打印，其速度較慢，輔助時間較多，使用鋼碼商標在線打印技術后，其打印速度與軋制速度一致，比離線打印速度快，極大地提高了生產的效率。

5.2 字跡清晰

項目改造后，鋼碼商標字跡清晰，并且打印深度可根據需要進行調節。

5.3 節約生產成本、保證產品質量

改造后，無須新增工序進行離線商標打印，為企業節約了生產成本，提高了生產效益。與此同時，生產的該批3/4"EMT鋼導管均能通過質量部門的各項性能要求，無論是鋼管直徑大小、橢圓度、彎曲度，還是焊縫質量等都能滿足公司產品的性能要求，節約成本的同時，保證產品的質量。符合客戶的要求。

參考文獻

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