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摘要:随着科技的发展,社会的进步,对“潜在锻造准工序”涉及的锻造首锻和锻造尾锻进行研究,研究结果表明:锻造首锻的重要作用是在第一时间内能快速观察、发现、判断、确认锻造首锻(或锻造首件)是否合格、有无锻造异常问题以及能否继续进行锻造首锻过程以后的批量锻造生产,可为锻造首件以及前期锻造工艺过程的精细化锻造奠定良好的适时性过程控制基础;锻造尾锻的重要作用是在第一时间内能快速观察、发现、判断、确认锻造尾锻(或锻造尾件)是否合格、有无锻造异常问题以及是否影响下一锻造工艺过程的首锻锻件质量,可为锻造尾件以及后期锻造工艺过程精细化锻造提供有力的适时性过程控制保障。
关键词:锻造首锻;锻造尾锻;锻造准工序;适时性过程控制;精细化锻造
引言
锻造加工具有“内强素质改性和外树形象成形”两大功能,尤其是锻造所赋予零件特有的内在性能和质量是其他制造加工方法难以达到的。锻造质量隐患与缺陷具有动态性、隐蔽性、伪装性、因果性、遗传性、重复性、季节性和时效性等8种特征,锻造质量隐患与缺陷在一定使用条件下才有可能暴露,锻造生产和服务提供过程的输出质量特性值不能通过经济性的监视、测量或试验予以完全验证,致使问题在产品使用后或服务交付后才显现,在实践中需要对锻造过程的人员、机器设备(包括锻模与工装)、材料、方法、环境、测量、安全等进行确认以证实锻造工艺符合要求。
1锻造首锻与锻造尾锻含义
锻造首锻与锻造尾锻在锻造工艺过程中皆不属于独立工序,但皆是锻造工艺过程中内含的极为特殊和极易被忽视的重要组成部分,也是实现锻造全过程、全覆盖、无遗漏的适时性过程控制的关键之一。“锻造首锻”是指:在批量锻造过程开始以前,先将每班次首次在同一加热炉设备中装炉数量为1-10件(简称“锻造首件”)坯料加热到始锻温度后所进行的首次试制锻造过程,简称“锻造首锻”;因锻造首锻最主要作用是能够在第一时间内快速观察、发现、预测和判断锻造首锻(或锻造首件)是否合格和有无锻造异常问题以及能否继续进行锻造首锻过程以后的批量锻造生产,因此,锻造首锻可为锻造首件以及前期锻造工艺过程的精细化锻造打下良好的适时性过程控制基础。“锻造尾锻”是指:在批量锻造过程即将结束以前,将每班次在同一加热炉设备中最后一炉剩余的1-10件(简称“锻造尾件”)加热坯料所进行的收尾锻造过程,简称“锻造尾锻”;因锻造尾锻最主要作用是能够在第一时间内快速观察、发现、预测和判断锻造尾锻(或锻造尾件)是否合格、有无锻造异常问题以及确定是否影响锻造工艺过程下一炉批次的锻造首锻过程质量,因此,锻造尾锻可为锻造尾件以及后期锻造工艺过程开始下一炉批次的精细化锻造提供了有力的适时性过程控制保障。
2适时性过程控制
锻造首锻/尾锻的适时性过程控制应按以下规则进行:①在第一时间快速观察、判断、确认锻造工艺过程所涉及的操作程序、方法、工艺参数、生产条件和工作环境等要素有无异常现象;②在第一时间快速观察、判断、确认锻造首件/尾件或前批锻造尾件有无异常现象,尤其是有无原材料异常、有无锻造折叠、裂纹、夹杂、结疤、凹坑、碰伤、压伤、模锻不足、未充满、错移量超差、飞边残留量超差等缺陷(包括通过目测、量具检测或打磨等方法去除上述有关锻件缺陷后是否合格)以及金属飞边沿锻件四周的均匀分布程度异常等现象;③在第一时间快速观察、判断、确认锻造首件/尾件的形状、尺寸和技术要求等是否符合锻造毛坯图或锻造工艺文件等要求;④在第一时间快速观察、判断、确认锻造设备的运动节拍、打击力等工作状态、使用性能以及完好程度等有无异常现象;⑤在第一时间快速观察、判断、确认锻模、工装、仪器仪表、计量器具等检验与修理周期、工作状态、使用性能和完好程度有无异常现象;⑥在第一时间快速观察、判断、确认和预测锻造首锻/尾锻过程最终结果是否有锻造异常。应在第一时间内快速观察、发现、预测和判断锻造首锻(或锻造首件)的锻造工艺过程的操作程序、方法、工艺参数和工作环境等要素有无异常现象,如有锻造首锻(或锻造首件)异常现象时应坚持“三不放过原则”立即解决,在确认无锻造异常现象和锻件合格以后,才能继续进行锻造首锻过程以后的批量锻造生产。应在第一时间内快速观察、发现、预测和判断锻造首锻(或锻造首件)形状与尺寸和技术要求等是否符合锻造毛坯图要求,如有锻造首锻(或锻造首件)不符合现象时应坚持“三不放过原则”立即解决,在确认无锻造异常现象和锻件合格以后,才能继续进行锻造首锻过程以后的批量锻造生产。应在第一时间内快速观察、发现、预测和判断锻造首锻(或锻造首件)的锻模与工装、仪器仪表、计量器具等检验与修理周期、工作状态、使用性能和完好程度有无异常现象,如有锻造首锻(或锻造首件)异常现象时应坚持“三不放过原则”立即解决,在确认无锻造异常现象和锻件合格以后,才能继续进行锻造首锻过程以后的批量锻造生产。当第一轮次的锻造首锻过程循环中的第1次锻造首锻(或锻造首件)合格时,则第一轮次的锻造首锻过程循环的第1次锻造首锻过程结束。
3高能螺旋压力机
(1)目前高能螺旋压力机主要依靠两种传统形式,一种是依靠转子与机器螺杆连为一体,通过电机直接传动,这种机器使用普遍。例如,汉新威奇 6307 高能螺旋压力机等,设备传动环节少,旋转速度较低,需要采用一些扭矩很大的专用电机。如果螺旋杆导套损坏,也会影响电机运行。另一种是电机利用齿轮与皮带的咬合,然后再用皮带带动从动飞轮螺杆的电机转动,这种机械转动形式较好,占据空间较小,便于电机故障处理。只需要拆卸皮带即可进行改变,自动化程度高,不会影响电机性能。自动生产线工作过程中,受到其他生产线系统的控制,也可以通过毛坯加热,然后系统自动分拣后将材料送入熔炉。经过加热,气缸将材料推入滑道材料取料点,机器手臂取料后放入压力仓进行锻造。锻造后进行自动润滑和冷却工作,周而复始循环运行,最后可以自动完成后续大部分工序。(2)自动喷墨装置。一些自动喷墨装置需要使用电动螺旋压力机,电动螺旋压力机工作时温度非常高,如果散热不均,有可能损坏机械,因此自动润滑冷却装置是必要设备。可以极大减轻工人的劳动强度,确保工人安全(在传统锻造工艺中工人容易受伤),并且节约资金,机械工作时精度也比工人工作要高,保证操作均匀一致。到一定高度以上,压力机滑块锻造车间会将工件进行回程递送。(3)电动螺旋压力机对于精密锻造工艺要求非常高,这类精密锻造工艺非常考验一个国家的工业水平。大部分设备都使用热精锻然后加冷精整的复合工艺,及时在高热情况下进行锻造,然后冷却降温后进行整形。一般工艺路线为下料配料自动分拣排序等工序,抵抗力低,塑造性能较好。对于一些复杂容易成型的工件,可以保证工件质量,并且在精锻造工艺中保证效率。必要时还会采用一些少氧化以及无氧化的工艺条件,使用室内工艺条件可以减少工件停留时间,防止工件在空气中暴露时间过长,工件受到氧化。
结语
锻造过程中应对锻造首锻/尾锻(包括过程循环次数、锻造首件/尾件检验和合格品与不合格品实物处置)进行适时性过程控制:锻造首锻/尾锻的特殊性和重要作用是在第一时间内能快速观察、发现、判断、确认锻造首锻/尾锻(或锻造首件/尾件)是否合格、有无锻造异常问题以及能否继续进行批量锻造生产,锻造首锻/尾锻可为锻造首件/尾件以及前期锻造工艺过程的精细化锻造奠定良好的适时性过程控制基础,为锻造尾件以及后期锻造工艺过程开始下一炉批次的精细化锻造提供有力的适时性过程控制保障。通过锻造首锻/尾锻的适时性过程控制,可更加有效预防锻造批量质量问题,有利于实现锻造工艺过程的优质、高效、低耗、安全和精细化管理。
参考文献
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