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年节约百万元!这个零件不可小觑~~

2021年04月29日 来源:智造工场公众号 作者:王勇攀
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名称:

导轨,ZJ116型超高速卷接机组关键零件。

作用:

 烟丝从供料成条机的风室导轨末端进入,从导轨前端聚拢成束后传送至卷制成条机,然后被卷制成烟条。

加工难点:

 零件相对细长,且为合金材质,加工工序多,制造工期长,每一道加工工序和零件保存均易造成变形;加工过程中,零件变形量受温差影响较大;加工完成后1.15米的长度方向上部分尺寸要求精度不大于0.1毫米,实现难度大,废品率高。

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攻关历程

不久前,为充分了解卷烟工业企业用户产品使用情况,常德烟草机械有限责任公司组织开展了主动服务活动。活动中,不少用户表示,关键零部件替代进口件后,设备运行稳定、性能良好,产品质量稳定。

“以ZJ116型机组为例,供料成条机的导轨零件国产化后完全可以替代进口件,长时间运行无磨损、无变形,烟丝在左右导轨之间的通道内运行顺畅,烟丝的聚拢成型情况非常好。”当谈及国产化零件在设备运行中的表现时,云南中烟红云红河烟草(集团)有限责任公司红河卷烟厂卷包车间设备负责人任超表示。

任超口中的导轨,是ZJ116型超高速卷接机组的核心零件,主体外形尺寸为1150mm×66mm×16mm。由于长宽比超过15∶1,属于典型的细长类零件。此类零件无论是加工还是装配,都非常容易因为变形而导致失败。

导轨类零件在设备上一般是成对安装,通过空气负压和机械传动使烟丝在狭长的通道内聚丝成束。超高速卷接机组由于运行速度快,对烟丝的成型质量和通过速度要求高,所以对构成烟丝通道的导轨零件加工精度要求特别高。同时,为了保证零件的使用寿命,导轨的制造材料为超耐磨的合金材料,但国内尚未掌握成熟的加工技术,导轨零件曾长期依赖进口。

零件进口周期长,且价格高得离谱。以图号为11AAF6120900的导轨零件为例,单件报价近10万元,且供货期无法保证。为降低成本,保障超高速系列卷接机组的生产及时性,2019年年初,常德烟机公司成立由金工车间技术骨干刑国任组长的攻关小组,集中力量破解导轨类零件国产化难题。

大家经过反复讨论,认为加工温度、环境温差、制造设备、粘接工艺、存贮方法等因素均可能会导致零件变形。他们决定,将导轨零件由组合件分解成多个子件分别加工,子件加工时留足精加工余量,然后进行整体粘接,最后统一使用磨床精磨成型。为保障最后一道工序的加工质量,小组决定制作专用工装配合专项设备进行试制加工。

小组成员各自分工,为子件的加工制定出多种加工工艺方案;对比分析不同配比的合金材料,选用受温度变化影响变形量较小的材料。工艺方法和材料确定后,小组成员经过几个昼夜的奋战,完成了多套子件的加工任务。

为确保组合件试制效果,他们精挑细选出五套子件,按不同工艺步骤进行组合加工,力争找到最佳工艺路线。为减小加工工序间等待时的零件变形,小组成员们设计了零件的吊装挂架工装,零件工序加工完成后实行吊挂放置;设计了零件的专用转动工装和平磨工装等多套工装,保障加工精度,减少加工变形量。

在反复对比试验后,他们最终确定了一整套零件加工工艺:在各合金子件加工完成后,首先通过机钳工艺把零件各处的直角棱边倒角成钝角面,然后在长度方向的左端进行子件对齐、组装、粘接,粘接完成后检查合金条各待加工面余量。基准面的平面度要小于0.05mm,尺寸公差不超过0.2mm,上表面平面度不大于0.05/500。待胶固化后,检查合金条各待加工面余量不小于0.1mm,螺钉孔填胶,固化后去余胶,零件表面清理不能有余胶残留。组夹平磨下平面和右平面,利用专用工装保证尺寸,再平磨斜面,用成型砂轮磨制加工R0.3和R0.5圆倒角,使用坐标磨床工具保障左面见光、尺寸到位,最后钳工修整各处尺寸。

按照这套工艺加工出成品后,他们将零件安装在ZJ116型超高速卷接机组上进行试用。三个月试用期内,零件磨损量和变形量均在许可值内,导轨的国产化试制取得了初步成功。

试制完成后,小组成员进行批量生产,用国产件逐步替换进口件。

“尺寸完全合格,通过检验。”

“产品厂内验收一次性通过,准许设备出厂。”

“用户反馈,机组运行正常、性能优异。”

……

一次次枯燥的对比试验,一套套工艺的反复优化,终于换来了一条条喜讯,刑国脸上笑容绽放:“国产化试制可以把此类零件的成本由每件10万元降到3万元以内,每年可以为企业节约成本约百万元。”

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