◎首都航天機(jī)械公司 李杰 張文忠 叢建軍 祝世強(qiáng)
鈑金技術(shù)是航天制造技術(shù)的重要組成部分,是構(gòu)成首都航天機(jī)械公司生產(chǎn)能力與核心競(jìng)爭(zhēng)力的主要部分。為提高鈑金工藝水平和制造能力,推進(jìn)工藝振興計(jì)劃,首都航天公司成立了鈑金技術(shù)研究室。作為鈑金技術(shù)方面的研發(fā)機(jī)構(gòu),鈑金技術(shù)研究室承擔(dān)著鈑金新技術(shù)的研究開發(fā)和工程化推廣應(yīng)用任務(wù),并根據(jù)航天產(chǎn)品研制和生產(chǎn)的特點(diǎn)跟蹤國(guó)際國(guó)內(nèi)前沿技術(shù)的研究情況,逐步提升航天產(chǎn)品的制造技術(shù)水平。
長(zhǎng)期以來,首都航天公司經(jīng)過技術(shù)交流、引進(jìn)和自主研發(fā)等手段,使旋壓成形、磁脈沖成形、拉形、精密沖壓成形、數(shù)銑網(wǎng)格筋壁板成形等技術(shù)分支逐步實(shí)現(xiàn)了在航天產(chǎn)品中的應(yīng)用,并掌握了核心技術(shù)。目前,正在通過與國(guó)內(nèi)外院校和研究所的合作研究,在柔性成形(包括內(nèi)高壓成形、充液成形、多點(diǎn)成形與漸進(jìn)成形等)、超塑成形/擴(kuò)散連接、熱成形等技術(shù)分支進(jìn)行知識(shí)的吸收和消化,并逐步應(yīng)用于型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)。
在旋壓成形、磁脈沖、內(nèi)高壓成形等技術(shù)方面,首都航天公司經(jīng)過知識(shí)積累、創(chuàng)新和應(yīng)用等過程,獲得6 件國(guó)家發(fā)明專利授權(quán),發(fā)表科技論文10 余篇;在旋壓成形方面,掌握了三心底穩(wěn)定旋壓成形技術(shù)、鋯無氧銅溝槽內(nèi)壁的旋壓成形技術(shù)等多項(xiàng)核心技術(shù);在磁脈沖成形方面,掌握了翻邊孔成形、薄壁大口徑管端口校形等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),其研究成果在艙外航天服、新型運(yùn)載火箭型號(hào)研制中發(fā)揮了重要作用。
首都航天公司在鈑金技術(shù)方面進(jìn)行的一系列對(duì)外技術(shù)交流和技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目逐步形成了生產(chǎn)能力,提高了競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)總結(jié)出了鈑金技術(shù)知識(shí)管理需要經(jīng)歷知識(shí)積累、消化和創(chuàng)新、釋放、歸納等4 個(gè)過程,并最終形成了由技術(shù)分支、研究方向、關(guān)鍵技術(shù)、工程應(yīng)用及知識(shí)點(diǎn)采集構(gòu)成的鈑金專業(yè)技術(shù)樹。
我國(guó)目前的制造技術(shù)水平距離先進(jìn)國(guó)家尚有20~50年的差距,在鈑金制造技術(shù)方面,首都航天公司的設(shè)備能力和技術(shù)水平與國(guó)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)也有一定差距,所以技術(shù)交流和技術(shù)引進(jìn)是公司知識(shí)積累過程中的重要環(huán)節(jié),也是完善鈑金技術(shù)樹中技術(shù)分支的重要過程。
通過參加各種學(xué)術(shù)研討會(huì)、技術(shù)交流會(huì)等學(xué)術(shù)性會(huì)議,可以了解國(guó)內(nèi)外專業(yè)技術(shù)發(fā)展方向,拓展視野和思路。學(xué)術(shù)論文和大會(huì)報(bào)告都是學(xué)者的最新研究成果,平均比雜志上的技術(shù)信息提前半年以上,而且在高校學(xué)者的報(bào)告或參考文獻(xiàn)中可以了解到一些國(guó)際最新的研究?jī)?nèi)容。
另外,國(guó)內(nèi)高校注重理論研究和基礎(chǔ)試驗(yàn),尤其在數(shù)值模擬技術(shù)方面強(qiáng)于企業(yè),通過合作的方式與相關(guān)院校保持技術(shù)交流與合作的關(guān)系,能夠起到事半功倍的效果。
技術(shù)交流和引進(jìn)可以吸收先進(jìn)的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行再創(chuàng)新是提高自身技術(shù)水平和迅速縮小與先進(jìn)國(guó)家差距的重要手段,是了解世界先進(jìn)技術(shù)并快速發(fā)展為己用的最佳途徑。
我國(guó)磁脈沖技術(shù)發(fā)展水平與先進(jìn)國(guó)家相比有很大差距,主要表現(xiàn)在磁脈沖設(shè)備制造技術(shù)、磁脈沖成形工藝、感應(yīng)器制造技術(shù)、磁脈沖技術(shù)應(yīng)用以及產(chǎn)生的效益等方面。國(guó)內(nèi)磁脈沖技術(shù)研究機(jī)構(gòu)主要集中在高等院校,偏重于理論研究,缺少與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家的實(shí)質(zhì)性合作和技術(shù)交流。2005年,首都航天公司與俄羅斯在磁脈沖技術(shù)方面進(jìn)行技術(shù)交流,同時(shí)引進(jìn)了磁脈沖設(shè)備并投入精力進(jìn)行應(yīng)用研究工作。經(jīng)過幾年的知識(shí)積累和創(chuàng)新,在航天產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了磁脈沖成形技術(shù)的應(yīng)用,在型號(hào)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用并產(chǎn)生了顯著的效益。實(shí)踐證明,在軍工企業(yè)中走“高起點(diǎn)發(fā)展,以型號(hào)應(yīng)用為背景,積極開展自主創(chuàng)新”的發(fā)展道路是可行的。
蠕變成形技術(shù)是首都航天公司在鈑金成形方面開展的第二項(xiàng)技術(shù)引進(jìn)項(xiàng)目。該技術(shù)是利用金屬的蠕變特性,將成形與時(shí)效同步進(jìn)行的一種成形方法,是一種發(fā)展中的新工藝。公司通過調(diào)研,針對(duì)數(shù)銑網(wǎng)格壁板的成形精度問題開展了蠕變成形技術(shù)項(xiàng)目的引進(jìn),以此推動(dòng)該技術(shù)在大型薄壁殼體件精密成形方面的應(yīng)用,滿足型號(hào)高可靠性要求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)技術(shù)知識(shí)的逐步積累。
技術(shù)交流和技術(shù)引進(jìn)只是知識(shí)積累的一部分,自主研發(fā)和創(chuàng)新才是掌握技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)要充分利用實(shí)驗(yàn)室的有利條件,進(jìn)行各種可行性試驗(yàn)研究,積累試驗(yàn)數(shù)據(jù),為工程化應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
例如,在旋壓技術(shù)方面開展了TC4 材料熱旋和5A06 鋁合金材料的多道次普旋試驗(yàn),同時(shí)完成了1Cr21Ni5Ti 材料無芯模強(qiáng)力旋壓及曲母線普旋試驗(yàn),為這些材料旋壓的工藝性及成形參數(shù)積累了一定的數(shù)據(jù)資料。
在磁脈沖成形技術(shù)方面經(jīng)過大量的工藝試驗(yàn),摸索出了10余種規(guī)格的翻邊孔成形工藝參數(shù),確定了成形裝置的結(jié)構(gòu)尺寸。進(jìn)行了波紋管端口校形工藝試驗(yàn),開展了長(zhǎng)壽命感應(yīng)器制造、異種金屬連接成形等試驗(yàn)工作。
知識(shí)的積累是技術(shù)樹種技術(shù)分支形成的基礎(chǔ)。通過對(duì)新知識(shí)的吸收,并結(jié)合長(zhǎng)期以來公司鈑金技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)積累,形成了鈑金技術(shù)主要技術(shù)分支(見圖1)。
圖1 鈑金專業(yè)技術(shù)分支
知識(shí)消化和創(chuàng)新是知識(shí)管理的一個(gè)重要過程,是知識(shí)升華的關(guān)鍵,也是鈑金技術(shù)樹形成的關(guān)鍵所在。鈑金技術(shù)研究室的另一項(xiàng)主要工作內(nèi)容就是知識(shí)消化。引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)只是形成了一個(gè)研究平臺(tái),更重要的是在國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上結(jié)合自身的產(chǎn)品進(jìn)行再開發(fā)和創(chuàng)新,形成自己的知識(shí)和產(chǎn)品。這個(gè)過程非常艱苦,需要有自己的專業(yè)研究團(tuán)隊(duì),一般需要5~10年的時(shí)間才能真正掌握一項(xiàng)技術(shù)。
旋壓技術(shù)是鈑金成形技術(shù)的一個(gè)重要方向,研究室結(jié)合型號(hào)產(chǎn)品的研制與生產(chǎn),具備了一定的普旋、強(qiáng)旋、復(fù)合旋壓的技術(shù)基礎(chǔ)。在磁脈沖技術(shù)引進(jìn)后,相繼獨(dú)立開展了一些磁脈沖凸孔、校形、切割等研究,并結(jié)合磁脈沖技術(shù)資料的翻譯和再學(xué)習(xí),基本掌握了磁脈沖成形技術(shù),完成了知識(shí)的消化。同時(shí)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了外形尺寸小于30mm 的薄壁鋁合金盒形件的切邊功能。隨后,研究室人員在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新,開發(fā)了薄壁盒形件不規(guī)則端口切邊裝置和方法,并獲得了1 件國(guó)家實(shí)用新型專利授權(quán)。
隨著首都航天公司其它技術(shù)也在消化、創(chuàng)新的基礎(chǔ)上不斷完善和進(jìn)步,各種技術(shù)在交錯(cuò)的同時(shí),又因各自的工藝特點(diǎn)而形成某研究方向下的多個(gè)關(guān)鍵技術(shù),這些關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)成了公司鈑金技術(shù)樹的基本構(gòu)架。
經(jīng)過知識(shí)積累和消化兩個(gè)過程形,成了首都航天公司內(nèi)部的研究成果,具有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。下一個(gè)階段就是所謂的釋放,即將研究成果應(yīng)用于型號(hào)產(chǎn)品的研制和生產(chǎn),解決研制及生產(chǎn)過程中的技術(shù)瓶頸。
在技術(shù)推廣應(yīng)用方面,企業(yè)的研究機(jī)構(gòu)與院校和研究所相比有如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):一是針對(duì)性強(qiáng)。企業(yè)擁有實(shí)際的應(yīng)用對(duì)象和研究背景,研究工作可以做到有的放矢,目的性強(qiáng),有針對(duì)性,見效快。
二是目標(biāo)明確。企業(yè)研究機(jī)構(gòu)的主要任務(wù)就是通過工藝改進(jìn)和創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率,解決瓶頸環(huán)節(jié),降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
三是有前瞻性。企業(yè)研究機(jī)構(gòu)可以與設(shè)計(jì)部門緊密聯(lián)系,早期獲知設(shè)計(jì)意圖,早期獲得預(yù)研型號(hào)擬采用的新材料、新結(jié)構(gòu),可以提早進(jìn)行預(yù)先性工藝研究課題的開展。
利用以上優(yōu)勢(shì),首都航天公司將先進(jìn)鈑金技術(shù)研究成果推廣應(yīng)用到型號(hào)產(chǎn)品,并優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),使設(shè)計(jì)方案更為優(yōu)化、工藝更為合理。
對(duì)取得的技術(shù)成果要進(jìn)行及時(shí)總結(jié)、歸納,內(nèi)容包括技術(shù)總結(jié)、試驗(yàn)報(bào)告、專利和技術(shù)秘密保護(hù)、發(fā)表科技論文等多種形式。同時(shí)技術(shù)成果總結(jié)和技術(shù)論文發(fā)表會(huì)凸顯出其作用。
知識(shí)歸納可將試驗(yàn)參數(shù)等關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)通過歸納的方法有效地傳承,不僅在企業(yè)內(nèi)部,還可以通過技術(shù)交流、專利申請(qǐng)或發(fā)表論文的方式將研究成果公開,證實(shí)企業(yè)在該領(lǐng)域的研究實(shí)力,提高企業(yè)在行業(yè)中的地位,使企業(yè)具有更為強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。
知識(shí)的歸納使鈑金技術(shù)樹的建立有了更多的借鑒和傳承作用,對(duì)于首都航天機(jī)械公司的發(fā)展具有更為深遠(yuǎn)的意義。?