熊文華，萬(wàn)加華

（中航工業(yè)洪都，江西南昌330024）

0 引言

某型飛機(jī)機(jī)翼內(nèi)部油箱形狀復(fù)雜、制造環(huán)節(jié)多、周期長(zhǎng)，會(huì)直接影響到飛機(jī)的交付節(jié)點(diǎn)。而油箱的上、下殼體零件為落壓零件，其8套大型落錘模的制造進(jìn)度直接決定油箱產(chǎn)品的交付時(shí)間。因此，落錘模制造項(xiàng)目是需要管理和控制的重點(diǎn)項(xiàng)目。

1 油箱零件工藝分析

油箱外殼形狀如圖1所示，最大尺寸1400×780mm，深度194mm（圖中為過(guò)渡高度），型面上加強(qiáng)筋和接頭鼓包多，落錘模的制造難度大、周期長(zhǎng)。

整個(gè)油箱的制造依據(jù)是夾具樣板，工藝路線是：繪制模線、制造夾具樣板――制造樣件及手打塑料模、鉚接、焊接裝配架的制造――落錘模制造及試模――落壓成形――手工成形和校形――鉚接、焊接裝配和試驗(yàn)――燃油系統(tǒng)試驗(yàn)或裝機(jī)。從油箱制造工藝路線中可看出，落錘模的制造依據(jù)是手打塑料模。

圖1 油箱上殼體落壓成形后的形狀

有關(guān)油箱工裝計(jì)劃制造時(shí)間是：油箱樣件計(jì)劃制造時(shí)間30天；手打塑料模制造時(shí)間8天；8套落錘模制造時(shí)間45天。

2 落錘模制造采用常規(guī)加工方案的進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖及分析

2.1 鉗工修配法

分廠落錘模制造工藝方法一直為鉗工修配法，即上、下模的型面全部由鉗工手工修配，其加工進(jìn)度見(jiàn)圖2（時(shí)間單位為天）。

計(jì)算各網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)時(shí)間，標(biāo)注在網(wǎng)絡(luò)圖中。根據(jù)結(jié)點(diǎn)時(shí)差為零的線路為關(guān)鍵線路的原理，可得出網(wǎng)絡(luò)圖的關(guān)鍵線路，如圖2中的粗線條所示。分析該關(guān)鍵線路，計(jì)算出落錘模制造時(shí)間為75天（總時(shí)間減去樣件和手打塑料模制造時(shí)間38天），離倒排的進(jìn)度節(jié)點(diǎn)相差30天。該方案主要是鉗工的工作量非常大，鉗工加工是關(guān)鍵因素，減少其工作量是我們考慮的主要方面。

2.2 注塑法

圖2 鉗工修配法加工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖

圖3 注塑法加工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖

為了減少鉗工工作量，擬選用注塑加工法代替鉗工修配法，即上、下模均澆鑄鋅合金毛坯，再塑造環(huán)氧樹脂型面，其加工進(jìn)度見(jiàn)圖3（時(shí)間單位為天）。

計(jì)算各網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)時(shí)間，標(biāo)注在網(wǎng)絡(luò)圖中。根據(jù)結(jié)點(diǎn)時(shí)差為零的線路為關(guān)鍵線路的原理，可得出網(wǎng)絡(luò)圖的關(guān)鍵線路，如圖3中的粗線條所示。分析該關(guān)鍵線路，計(jì)算出落錘模制造時(shí)間為51天，與要求的時(shí)間相差6天，基本上能滿足落錘模制造進(jìn)度要求，故確定采用該方案。

3 落錘模采用數(shù)控加工方案

由于種種原因，落錘模制造周期只有26～34天，比原計(jì)劃縮短了19天，原來(lái)準(zhǔn)備采用的注塑方案或手打塑料模均不能滿足調(diào)整后的落錘模制造進(jìn)度節(jié)點(diǎn)要求。必須打破常規(guī)，另想它法。針對(duì)注塑型面和澆鑄毛坯的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等主要問(wèn)題，提出采用數(shù)控加工方法加工模具型面，才有可能縮短模具制造時(shí)間，滿足油箱零件的交付節(jié)點(diǎn)要求。

3.1 數(shù)控加工方案的難點(diǎn)

1)沒(méi)有建立產(chǎn)品數(shù)學(xué)模型，使建立落錘模的數(shù)模比較困難

建立模具數(shù)模采用按樣件實(shí)物測(cè)量數(shù)據(jù)的方法。由于油箱外形尺寸較大，筋條和鼓包較多，數(shù)據(jù)點(diǎn)多，因此按樣件測(cè)量數(shù)據(jù)比較慢且測(cè)量技術(shù)要求高。

2)因模具重量超重，許多數(shù)控機(jī)床無(wú)法加工

落錘模下模材料為鋅合金，且油箱上、下殼體深度較深，因而下模重量約達(dá)1.5～2.5噸，超過(guò)了當(dāng)時(shí)一般移動(dòng)式臺(tái)面的數(shù)控機(jī)床的最大重量。

3)各模具之間協(xié)調(diào)困難

落錘模采用數(shù)控加工，而塑料模仍用原來(lái)的環(huán)氧樹脂塑造型面，兩者因加工路線不同，會(huì)造成不協(xié)調(diào)，特別是裝配協(xié)調(diào)要求高的接頭部位更易造成不協(xié)調(diào)。

3.2 試制時(shí)采取的措施

因落錘模的制造存在建模困難、重量比較重和油箱協(xié)調(diào)要求高的問(wèn)題，針對(duì)數(shù)控加工存在的技術(shù)難點(diǎn)，提出了有針對(duì)性的解決辦法。

在研制過(guò)程中，由于樣件測(cè)量數(shù)據(jù)過(guò)大，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法按樣件測(cè)量出完整的數(shù)據(jù)，造成研制過(guò)程一度中斷，數(shù)控加工方案面臨夭折。經(jīng)充分的論證后，考慮到樣件也是根據(jù)夾具樣板和產(chǎn)品圖樣制造的，且制造偏差不大，如按夾具樣板和產(chǎn)品圖紙來(lái)建立數(shù)模加工落錘模，能滿足落錘模制造公差的要求，因此，確定根據(jù)夾具樣板和產(chǎn)品圖紙來(lái)建立數(shù)模的新方案，解決建立數(shù)模的難題。

1）將常規(guī)的凹型下模、凸型上模形式改變成凹型上模、凸型下模形式，從而減少下模外形尺寸到極限。降低模具高度，側(cè)邊高度和筋條在落錘模上不完全成形，而在塑料模上手工完成。下模開(kāi)減輕孔，降低模具重量。改變常規(guī)上、下模的定位方式：上模局部制出定位臺(tái)階，直接嵌入下模定位，從而最大限度減小下模尺寸。

2）為了與塑料模和裝配架更好地協(xié)調(diào)，精度要求較高的接頭、鼓包等部位形狀在落錘模上不做出，由鈑金工在手打塑料模上手工成形出來(lái)，達(dá)到與塑料模協(xié)調(diào)一致，確保裝配協(xié)調(diào)。

3）用塑料模檢查數(shù)控加工好的下模，修配下模與塑料模協(xié)調(diào)一致后，再澆鑄上模，確保裝配協(xié)調(diào)。

3.3 數(shù)控加工方案的進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖及分析

圖4 數(shù)控法加工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖

數(shù)控加工進(jìn)度見(jiàn)圖4（時(shí)間單位為天）。計(jì)算各網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)時(shí)間，標(biāo)注在網(wǎng)絡(luò)圖中。根據(jù)結(jié)點(diǎn)時(shí)差為零的線路為關(guān)鍵線路的原理，可得出網(wǎng)絡(luò)圖的關(guān)鍵線路，如圖4中的粗線條所示。分析該關(guān)鍵線路，計(jì)算出落錘模制造時(shí)間為37天。但由于澆鑄下模毛坯可用樣件為依據(jù)，不用等待提供手打塑料模，因而落錘模制造可提前8天進(jìn)行加工，此種方案完全能夠滿足落錘模的交付節(jié)點(diǎn)要求。

4 落錘模制造過(guò)程的控制

由于熔化設(shè)備容量不足、造型能力不夠，因此在落錘模制造過(guò)程中，必須以天為時(shí)間單位，規(guī)劃好8套油箱落錘模的上、下模具各加工工序。重點(diǎn)是將材料熔化、造型澆鑄毛坯、數(shù)控加工、鉗工修型、上模澆鑄和修配及試模等工序時(shí)間節(jié)點(diǎn)排出來(lái)，并銜接好。采用平行和交叉作業(yè)并重，從而迅速、有效地解決了：

1）各道工序高度交叉作業(yè)的問(wèn)題；

2）熔化爐、吊車和刨銑床等設(shè)備因長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作而產(chǎn)生故障的問(wèn)題；

3）落錘模鉗工力量不足的問(wèn)題。

確保了模具的交付節(jié)點(diǎn)。落錘模形狀見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 油箱上殼體落錘模合模狀態(tài)

圖6 油箱上殼體落錘模下模

5 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)，分析項(xiàng)目關(guān)鍵路線，并對(duì)關(guān)鍵制造過(guò)程加以控制，從而降低進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)。打破常規(guī)，采用數(shù)控加工制造落錘模的創(chuàng)新方法，縮短模具制造周期1個(gè)月。網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)和數(shù)控加工落錘模技術(shù)已推廣到多個(gè)航空產(chǎn)品研制項(xiàng)目的落錘模制造中，均取得了明顯的效果。

[1]周志文.生產(chǎn)與運(yùn)作管理.北京：石油工業(yè)出版社，2001.