項(xiàng)云波，方軍，汪亦凡，張書豪，高茂洋

（安徽天航機(jī)電有限公司， 安徽蕪湖 241000）

局部滲碳類螺栓為飛機(jī)修理過程中的常用螺栓，應(yīng)用于飛機(jī)修理過程中的眾多重要環(huán)節(jié)，是飛機(jī)修理中的重要組成部分。一直以來，某單位生產(chǎn)的該類螺栓合格率普遍較低，隨著新機(jī)型的陸續(xù)上線，飛機(jī)修理任務(wù)日趨加重，該類螺栓的合格情況已無法滿足飛機(jī)的維修需求。本文就局部滲碳類螺栓生產(chǎn)合格率低的原因進(jìn)行了剖析，并對相關(guān)工藝進(jìn)行分析研究。

1 分析與討論

對2020年上半年某單位生產(chǎn)的該類螺栓合格率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，合格情況見表1。

由表1可以看出，該類螺栓生產(chǎn)合格率不超過40%，生產(chǎn)合格率低。針對該情況，將6個批次局部滲碳類螺栓的不合格情況按不合格類別進(jìn)一步分層，見表2。

表1 不同批次局部滲碳類螺栓合格率統(tǒng)計(jì)表

由表2可以看出，局部滲碳類螺栓光桿軸向尺寸收縮大的不合格占比為89.47%，為該類螺栓不合格的主要類型。

2 原因分析

針對該類螺栓不合格的主要原因—光桿軸向尺寸收縮大，現(xiàn)場排除了人為因素、專業(yè)知識培訓(xùn)不足等原因后，從生產(chǎn)工藝著手，對螺栓不規(guī)則擺放導(dǎo)致光桿變形、熱處理工藝溫度間隔設(shè)置較長及機(jī)加工藝中熱加工前光桿軸向尺寸留余量小三方面進(jìn)行剖析［1］。

表2 不合格類別統(tǒng)計(jì)表

2.1 螺栓不規(guī)則擺放導(dǎo)致光桿變形

調(diào)查研究了熱加工過程，發(fā)現(xiàn)在淬火前，需要對螺栓進(jìn)行綁扎，以方便投放爐內(nèi)，而工藝中螺栓的綁扎沒有明確綁扎要求，綁扎過程較隨意。為研究螺栓擺放方式對光桿的影響，參照其他零件的爐內(nèi)擺放情況提出了“平行綁扎”的思路進(jìn)行試驗(yàn)，見圖1。

對試驗(yàn)號SY-****-0011的30件螺栓進(jìn)行熱加工，加工結(jié)果見表3。

表3 螺栓綁扎方式對光桿尺寸L收縮影響的對比

根據(jù)表3可以看出，兩種螺栓綁扎方式對尺寸L收縮的影響無明顯差別。

2.2 熱處理工藝溫度間隔設(shè)置較長

查閱相關(guān)熱處理工藝發(fā)現(xiàn)，該類螺栓淬火時的爐內(nèi)溫度要求為（850±10）℃。為探究熱處理溫度設(shè)置對尺寸收縮的影響程度，選取了30件螺栓，并將其分成3個分批次（P1、P2、P3），分別投放至3種溫度區(qū)間（840℃～846℃、847℃～853℃、854℃～860℃）進(jìn)行熱處理試驗(yàn)，測量其熱處理前后光桿尺寸L，得出溫度范圍對尺寸L影響，見表4。

表4 不同溫度范圍對尺寸L影響

由表4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可以看出，三個溫度范圍內(nèi)加工出來的螺栓軸向尺寸收縮程度沒有明顯區(qū)別。

2.3 機(jī)加工藝中熱加工前光桿軸向尺寸留余量小

取2020年02月加工的同一批次的50件局部滲碳螺栓，對其進(jìn)行1-50編號，并統(tǒng)計(jì)其熱處理前后光桿尺寸L，熱處理完磨削后尺寸L（因熱處理工序工藝不進(jìn)行光桿尺寸L標(biāo)注及尺寸檢測），試驗(yàn)得出螺栓熱處理后光桿尺寸合格程度見5。

表5 熱處理后螺栓光桿尺寸合格程度表

通過以上分析可以看出，螺栓經(jīng)熱處理后光桿尺寸變化超出機(jī)加工藝公差許可范圍的共30件，占該批螺栓總件數(shù)的60%，前期分析，該批螺栓的不合格率為1-36%=64%，二者比值為60%/64%=93.75%，由此推斷，機(jī)加工藝熱處理前光桿軸向尺寸留余量小是造成該類螺栓不合格的主要原因。

3 工藝改進(jìn)

3.1 確定螺栓軸向尺寸收縮范圍

對表5中的50件螺栓展開調(diào)查分析，確定熱加工后光桿軸向尺寸收縮范圍，得出尺寸收縮范圍為（0～0.37）mm，為最大程度保證尺寸加工合格，在滿足標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上，決定將尺寸收縮范圍定為（0～0.4）mm。

3.2 設(shè)計(jì)工藝尺寸公差

3.3 工藝驗(yàn)證

按新編工藝對任務(wù)號為25-****-1752的50件、25-****-3214的40件、25-****-1531的50件螺栓進(jìn)行加工，并對其合格情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表6。

計(jì)算該3個批次的平均合格率為

（94%+95%+96%）/3=95%

4 結(jié)語

局部滲碳類螺栓生產(chǎn)合格率低，一方面影響了飛機(jī)的修理周期，另一方面還導(dǎo)致了公司生產(chǎn)成本上升，造成了人力、設(shè)備資源的大量浪費(fèi)。本文研究分析了造成該生產(chǎn)現(xiàn)象的原因，并通過工藝改進(jìn)，有效解決了合格率低問題，提升了單位質(zhì)量形象，增加了生產(chǎn)效益。