鄭世念+左蕊
摘 要:按照鍛件通用標準規(guī)范,鍛造件不允許有過切缺材缺陷。但在實踐中,適度運用熱過切技術沖切25mm S6級卸扣體飛邊,以熱過切代替銑削加工,獲得了成功,取得了良好的技術經濟效果;現作系統(tǒng)性的總結,為廣大工程技術人員進行技術創(chuàng)新提供參考范例。
關鍵詞:熱過切;技術經濟;研究
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.042
1 25mm S6級卸扣的傳統(tǒng)生產工藝流程介紹
S6級卸扣廣泛應用于吊裝行業(yè),是吊裝索具未端常用的零部件。在S6級卸扣系列中,需要配扇形銷軸的卸扣裝配時規(guī)定:扣體雙耳外端面與銷軸盤面接觸率≥75%(如圖1)。為保證盤面接觸率≥75%,卸扣體雙耳外端面需設計加工余量,通過加工獲得一定面積的平面來保證面接觸率。由于設計有加工余量(如圖2),以及鍛造拔模斜度等原因,扣體雙耳外端面不平整,因而,一般需要通過銑削或熱擠壓整形等工藝方法來加工扣體外平面(如圖2)。
以25mm S6級弓形卸扣為例作為研究對象,卸扣體傳統(tǒng)的生產工藝流程一般有兩種:
(1)下料→制坯→鍛造→熱切飛邊→除毛刺→拋丸→機加工→熱處理→拋丸→熱鍍鋅→冷整形→裝配;其中,機加工工序包括:銑外端面→鉆孔→倒角→攻螺紋等步驟;
(2)下料→制坯→鍛造→熱切飛邊→熱壓扁、整形→除毛刺→拋丸→機加工→熱處理→拋丸→熱鍍鋅→冷整形→裝配;其中,熱切飛邊、熱壓扁整形工序均在沖床上實現;機加工工序包括:鉆孔→倒角→攻螺紋等步驟。
兩種傳統(tǒng)的卸扣體生產流程冗長,人工、設備占用多,能源浪費大,生產成本高,無法通過降低綜合生產成本來提高產品競爭能力。由于降低成本的迫切需要,仍然需尋找出技術創(chuàng)新點來降低生產成本。
經技術論證,找出了其中的一個技術創(chuàng)新點:以熱過切代替銑削加工,代替熱壓扁整形,償試應用熱過切技術。因而優(yōu)化出如下工藝流程:下料→制坯→鍛造→熱過切飛邊→除毛刺→拋丸→機加工→熱處理→拋丸→熱鍍鋅→冷整形→裝配;其中,機加工工序包括:鉆孔→倒角→攻螺紋等步驟。
2 熱過切技術特征
經理論研究分析和實踐驗證,熱過切技術具有以下主要特征:
(1)以熱切削替代冷切削加工工序,實現機械加工方式的靈活性; 可切出工件機械加工定位點或機加工起始面;
(2)對過切量有一定限制要求,過切量以合適的度為量,以能夠基本滿足切除加工余量、或切出加工定位面或裝配面為最大限度;過小,達不到技術經濟效果,過大,熱沖切模具磨損較大,模具壽命較低,切面易發(fā)生不規(guī)則拉傷變形;
(3)沖切模具特殊設計制作,運用復合式的模具架構技術,實現沖切、熱整形一體化生產,減少熱整形生產工序,模具需常檢查磨損狀態(tài),及時修復更換;
(4)與切飛邊時同步完成,不多設工步,不多占用沖切時間;無需占用銑床等生產設備,無需采購銑刀等刀具,無需制作銑削工裝模具,減少生產資源的占用,從而增加有效生產時間;
(5)在不增加操作工勞動強度的條件下,以熱切削代替冷銑削,沖切速度明顯高于銑削速度,生產效率可大幅提高。
3 熱過切技術經濟分析
經實際考察同類產品生產工廠,搜集了生產25mm規(guī)格有關的工藝流程和生產資料,對不同工藝所需的人員、設備、工裝模具、刀具等資料數據,整理如表1所示。經比較分析發(fā)現,熱過切工藝的技術經濟指標具有以下特點:
(1)熱過切是熱沖切的一種方式,不僅不單獨占用生產工序,而且減少了生產工序;節(jié)省了后續(xù)加工成本; 熱擠壓整形雖然比銑削節(jié)約生產時間,但也是一個獨立的生產工序,需耗用人力、物力資源,而且面平整度較差,殘余飛邊壓扁后在熱處理易產生微裂紋,裝配時盤面接觸率合格品普遍較低;
(2)熱過切由于工序合并,零耗時;有效地縮短了生產流程和生產時間;
(3)由于熱過切實現了工序合并,減少了機械加工過程中的半成品種類和數量,減少了產品流轉環(huán)節(jié)和倉儲占用空間,利于現場管理;
(4)熱過切不合格率低,質量水平沒有降低,熱鍍鋅鋅層附著力高于銑削工藝,質量成本隨之降低;
(5)生產總成本低,能夠逐漸增加產品利潤率,增強競爭力和贏利能力。
總之,熱過切技術有創(chuàng)新點: 以切代銑或熱整形,減少設備、工裝模具、刀具數量,減少生產工序,縮短生產流程,減少操作人員數量;質量穩(wěn)定性高。應用熱過切技術,直接降低了生產成本, 實現人財物資源的節(jié)約,改善生產環(huán)境,生產力得到釋放和生產效率的提高。
4 技術創(chuàng)新與經濟的關系
由上所示,25mm S6卸扣體熱過切工藝從“人、機、料、法、環(huán)”五個方面中的“法”,即工藝流程和技術方法方面找到技術創(chuàng)新改進點的, 而且遵從了實踐檢驗真理的工作原則,持續(xù)改進完善創(chuàng)新。技術創(chuàng)新每成熟運用一次,就推動一次經濟效益的提高;另一方面,每一次經濟效益水平提高后又驅動著下一次的技術創(chuàng)新和技術改造; 因而,兩者是具有強關聯性的,是緊密相結合相互促進的,兩者交互向好發(fā)展。
降低成本、提高經濟效益往往是推動每一次技術改造的根本目標。在產品流程再造、工裝模具設計時,借鑒汲收先進技術,反復推敲技術可行性、工藝可靠性和經濟效益顯著性;在實施技術改造方案過程中,緊密地跟蹤驗證其技術經濟效果,發(fā)現潛在技術改進點;每次技術改造后, 綜合評價技術經濟效果,分析每次技術改造的優(yōu)缺點,長期的技術改造準備詳實的材料。
5 結語
在傳統(tǒng)制造型企業(yè)里, 技術創(chuàng)新點可以從人力資源、機設備、工藝方法等各個方面尋找??萍际堑谝簧a力,是企業(yè)內部挖潛的源動力,這也是技術創(chuàng)新的必由之路,是中國企業(yè)由制造轉向智造轉型的必然選擇和強國之路。
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