以精益創(chuàng)新實現(xiàn)“零”的突破
——記西北鋁大型鋁材滾彎技術(shù)研發(fā)背后的故事
2019年11月07日 9:8 5593次瀏覽 來源: 中國有色金屬報 分類: 鋁資訊 作者: 丁文 王雄
精心培育“紅旗工程”,以創(chuàng)新研發(fā)為引擎,是中鋁西北鋁業(yè)有限責(zé)任公司實現(xiàn)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的有力支撐,在我國CZ系列火箭主要結(jié)構(gòu)件之一的大型鋁型材框環(huán)研發(fā)中,西北鋁“大型鋁型材框環(huán)成型項目”研發(fā)項目團隊,發(fā)揮勇于攻關(guān)、精益求精的“工匠精神”,不但提高了航天工程對大型鋁型材框環(huán)的精度、規(guī)格需求,為國防軍工保障提供了支持,而且提升了航天型材生產(chǎn)技術(shù)水平和精深加工技術(shù),延伸了企業(yè)高附加值產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)和價值鏈條。
艱苦攻關(guān)
兩年前,項目團隊對拉彎成型技術(shù)和滾彎成型技術(shù)進行對比,分析拉彎成型技術(shù)的工藝流程。由于拉彎技術(shù)工序較多、工藝復(fù)雜;拉彎設(shè)備及拉彎模具價格較高,拉彎技術(shù)投入成本高;鈑金整形人為影響因素大、質(zhì)量不穩(wěn)定;需要投入較多人力、物力進行拉彎和整形等因素?zé)o法克服。項目團隊結(jié)合對其他系鋁合金的滾彎經(jīng)驗,因陋就簡地開始了鋁合金大型型材框環(huán)的研發(fā)。
他們使用簡易的鋼板卷板機進行滾彎實驗,驗證淬火型材滾彎的可行性,獲得了所需滾彎機的一些重要結(jié)構(gòu)參數(shù),得出可通過優(yōu)化合金成分以保證材料強度并提高材料塑性的結(jié)論。并對國內(nèi)現(xiàn)有的滾彎機進行調(diào)研,發(fā)現(xiàn)普遍噸位過小,結(jié)構(gòu)設(shè)計等均不能滿足大型鋁合金型材的滾彎生產(chǎn),在與相關(guān)設(shè)備廠家進行技術(shù)交流后,共同設(shè)計了大噸位的專用滾彎機。
然而,出乎意料的是大噸位專用滾彎機試運行過程中出現(xiàn)軸間距較小,滾彎時變形抗力大,框環(huán)成型單次變形量?。徊牧铣尚瓦^程中主動軸及輔助軸出現(xiàn)明顯彈性變形,后續(xù)成型矯正量大且很難經(jīng)人工矯正達到技術(shù)要求等問題。為減小型材彎曲抗力及增加設(shè)備滾軸剛度,項目團隊再次集體攻關(guān)、出謀劃策,最終保證了型材成型的精度。
創(chuàng)新工藝
常規(guī)某系鋁合金材料強度高但可塑性差,煨彎加工成型難度大,在西北鋁相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員與項目團隊的共同摸索中,通過調(diào)整合金元素配比,優(yōu)化熔煉鑄造及均勻化工藝,保證了材料的強度要求和加工性能。材料有了,成型的壓力又轉(zhuǎn)移到煨彎工序。
滾彎機通常工藝采用尼龍模具,但在大型鋁型材滾彎成型時,因設(shè)備噸位較大、材料變形抗力大,尼龍模具磨損變形損壞嚴重,無法滾彎成型,研發(fā)團隊就采用鋼制分體模試驗,情況雖有所改善,但因表面磨損變形,使用壽命短,無法長期使用,不僅模具加工費時費力,修復(fù)費用成本也高,使用后期也不能保證型材滾彎成型的精度。通過多次對工藝的調(diào)整,最后選用某合金材料設(shè)計制作分體模具,在保證模具高精度及高光潔度的前提下,達到鋁型材滾彎時的損傷幾乎為零,且分體模具易加工、易修復(fù)調(diào)整。
解決了滾彎模具這塊“硬骨頭”,項目團隊開始對大型鋁型材淬火后進行滾彎實驗,成功通過反變形的方式解決了非對稱結(jié)構(gòu)型材扭曲現(xiàn)象。但是,框環(huán)垂直度、平面度等距離1mm以內(nèi)的精度要求還有一定差距,還需要在加工方法上進行創(chuàng)新。經(jīng)歷100多天的實驗和分析,項目團隊終于掌握并制定了不同大型鋁型材的滾彎工藝方案和參數(shù),形成了一套完整的工藝流程,圓滿完成了4種框環(huán)型材的工藝研究,試制產(chǎn)品通過了航天院所驗收,為穩(wěn)定大型航天型材的成型加工創(chuàng)造了條件。
持續(xù)攻堅
2019年初,有6種大型框環(huán)產(chǎn)品批量化交貨,同時,項目團隊又接到CZ系列另一型號的更大規(guī)格和不同結(jié)構(gòu)的“個子大”“骨骼特”的型材煨彎任務(wù),這項任務(wù)工藝要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等比之前的更為困難。
西北鋁高度重視,黨政領(lǐng)導(dǎo)班子經(jīng)常到現(xiàn)場并專門抽調(diào)相關(guān)技術(shù)人員配合項目團隊開展攻關(guān)。黨委書記、執(zhí)行董事李勇更是每天現(xiàn)場“點卯”。在快馬加鞭的激勵下,項目團隊的骨干們不辭辛苦,不知調(diào)整了多少次設(shè)備、模具、胎具、修模的次數(shù),開了多少次現(xiàn)場“諸葛亮?xí)?rdquo;。
一次次的失敗讓項目團隊感覺苦勞、疲勞,但并沒有削弱他們攻堅克難的銳氣。“這得浪費多少啊,不計成本嗎?”“再這樣,我們就得重來了?”暢所欲言的討論會在“勞模創(chuàng)新工作室”又一次召開。重新梳理每一個細節(jié),商討模具胎具的墊片、隔環(huán)的薄厚、倒角的大小、受力點的分布。通過聽取每個人的意見,每個人的觀察,每個人的不放棄,終于取得了突破性成功。當(dāng)前,西北鋁大型鋁型材框環(huán)項目攻關(guān)團隊,已完成10種不同鋁型材,12種框環(huán)滾彎的研制和生產(chǎn)任務(wù)。
研發(fā)與創(chuàng)新是個“苦差事”,但又是個“高興事”。苦過累過之后,成功帶來的喜悅總是叫人有種無法形容的高興勁兒。去年底,“大型鋁型材滾彎成型技術(shù)創(chuàng)新研究”獲中鋁集團第二屆創(chuàng)新創(chuàng)意大賽一等獎。今年,項目團隊所在的勞模創(chuàng)新工作室又獲甘肅省總工會、中鋁集團授予的“甘肅省示范性勞動創(chuàng)新工作室”和“職工創(chuàng)新工作室”。
責(zé)任編輯:王慧
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