名稱:
導軌,ZJ116型超高速卷接機組關鍵零件。
作用:
?煙絲從供料成條機的風室導軌末端進入,從導軌前端聚攏成束后傳送至卷制成條機,然后被卷制成煙條。
加工難點:
?零件相對細長,且為合金材質,加工工序多,制造工期長,每一道加工工序和零件保存均易造成變形;加工過程中,零件變形量受溫差影響較大;加工完成后1.15米的長度方向上部分尺寸要求精度不大于0.1毫米,實現難度大,廢品率高。
攻關歷程
不久前,為充分了解卷煙工業企業用戶產品使用情況,常德煙草機械有限責任公司組織開展了主動服務活動。活動中,不少用戶表示,關鍵零部件替代進口件后,設備運行穩定、性能良好,產品質量穩定。
“以ZJ116型機組為例,供料成條機的導軌零件國產化后完全可以替代進口件,長時間運行無磨損、無變形,煙絲在左右導軌之間的通道內運行順暢,煙絲的聚攏成型情況非常好。”當談及國產化零件在設備運行中的表現時,云南中煙紅云紅河煙草(集團)有限責任公司紅河卷煙廠卷包車間設備負責人任超表示。
任超口中的導軌,是ZJ116型超高速卷接機組的核心零件,主體外形尺寸為1150mm×66mm×16mm。由于長寬比超過15∶1,屬于典型的細長類零件。此類零件無論是加工還是裝配,都非常容易因為變形而導致失敗。
導軌類零件在設備上一般是成對安裝,通過空氣負壓和機械傳動使煙絲在狹長的通道內聚絲成束。超高速卷接機組由于運行速度快,對煙絲的成型質量和通過速度要求高,所以對構成煙絲通道的導軌零件加工精度要求特別高。同時,為了保證零件的使用壽命,導軌的制造材料為超耐磨的合金材料,但國內尚未掌握成熟的加工技術,導軌零件曾長期依賴進口。
零件進口周期長,且價格高得離譜。以圖號為11AAF6120900的導軌零件為例,單件報價近10萬元,且供貨期無法保證。為降低成本,保障超高速系列卷接機組的生產及時性,2019年年初,常德煙機公司成立由金工車間技術骨干刑國任組長的攻關小組,集中力量破解導軌類零件國產化難題。
大家經過反復討論,認為加工溫度、環境溫差、制造設備、粘接工藝、存貯方法等因素均可能會導致零件變形。他們決定,將導軌零件由組合件分解成多個子件分別加工,子件加工時留足精加工余量,然后進行整體粘接,最后統一使用磨床精磨成型。為保障最后一道工序的加工質量,小組決定制作專用工裝配合專項設備進行試制加工。
小組成員各自分工,為子件的加工制定出多種加工工藝方案;對比分析不同配比的合金材料,選用受溫度變化影響變形量較小的材料。工藝方法和材料確定后,小組成員經過幾個晝夜的奮戰,完成了多套子件的加工任務。
為確保組合件試制效果,他們精挑細選出五套子件,按不同工藝步驟進行組合加工,力爭找到最佳工藝路線。為減小加工工序間等待時的零件變形,小組成員們設計了零件的吊裝掛架工裝,零件工序加工完成后實行吊掛放置;設計了零件的專用轉動工裝和平磨工裝等多套工裝,保障加工精度,減少加工變形量。
在反復對比試驗后,他們最終確定了一整套零件加工工藝:在各合金子件加工完成后,首先通過機鉗工藝把零件各處的直角棱邊倒角成鈍角面,然后在長度方向的左端進行子件對齊、組裝、粘接,粘接完成后檢查合金條各待加工面余量。基準面的平面度要小于0.05mm,尺寸公差不超過0.2mm,上表面平面度不大于0.05/500。待膠固化后,檢查合金條各待加工面余量不小于0.1mm,螺釘孔填膠,固化后去余膠,零件表面清理不能有余膠殘留。組夾平磨下平面和右平面,利用專用工裝保證尺寸,再平磨斜面,用成型砂輪磨制加工R0.3和R0.5圓倒角,使用坐標磨床工具保障左面見光、尺寸到位,最后鉗工修整各處尺寸。
按照這套工藝加工出成品后,他們將零件安裝在ZJ116型超高速卷接機組上進行試用。三個月試用期內,零件磨損量和變形量均在許可值內,導軌的國產化試制取得了初步成功。
試制完成后,小組成員進行批量生產,用國產件逐步替換進口件。
“尺寸完全合格,通過檢驗。”
“產品廠內驗收一次性通過,準許設備出廠。”
“用戶反饋,機組運行正常、性能優異。”
……
一次次枯燥的對比試驗,一套套工藝的反復優化,終于換來了一條條喜訊,刑國臉上笑容綻放:“國產化試制可以把此類零件的成本由每件10萬元降到3萬元以內,每年可以為企業節約成本約百萬元。”
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察