名稱:膨脹單元殼體
作用:形成密閉空間,煙絲在其內部加溫加濕膨脹加工難點:膨脹單元殼體為結構件,且屬于厚板焊接,焊接量大、焊道集中;殼體零件在組焊前全部采用機械加工,焊后加工余量很小,要求組焊變形量控制在1mm以內,精度高、難度大
轉輥式加溫加濕機是秦皇島煙草機械有限責任公司的主力銷售產品,其核心部件膨脹單元殼體的加工是整個生產制造過程的關鍵。
作為一種結構件,膨脹單元殼體屬于厚板焊接,焊接量大、焊道集中;殼體零件在組焊前全部采用機械加工,焊后加工余量很小,加工精度高,要求變形量控制在 1mm之內,難度較大。
過去,膨脹單元殼體主要依靠國外進口,成本高,且采購周期長。為進一步降低制造成本,增強核心競爭力,從 2017 年開始,秦皇島煙機公司便成立攻關小組,對膨脹單元殼體進行國產化攻關,持續優化加工工藝。
在國產化攻關過程中,攻關小組成員發現,由于型材熱脹冷縮的特性,殼體在焊接后變形較大,與設計要求精度差距較大,初始焊接變形量達到 5.6mm。小組成員通過多次補焊也無濟于事,仍無法達到設計要求。所以,他們決定根據公司現有生產條件和設備制造能力對殼體制作工藝進行改進,重點解決焊接精度差的問題。
小組成員進一步分析發現,按照原有工藝,在組對焊接階段主要是通過定位塊和卡具控制尺寸誤差,焊接過程中和焊后缺少控制變形的措施。所以,缺少預防變形的工藝是造成焊接精度差的主要原因。
針對問題,小組成員開動腦筋,結合實際決定用兩種辦法來減少焊接變形量,提高焊接精度:一是制作適合的夾裝工具;二是改進優化焊接工藝。
首先,結合殼體可能產生的各個變形的自由度,小組成員設計出了厚板夾具。為了解決焊接變形問題,同時便于焊接操作,小組成員先后研制出三代工裝夾具,前兩代夾具只能保持工件的 45°傾斜角,確保加工不變形,但需要多次拆裝和補焊。今年,小組成員改進裝夾工具,在夾具上提前留出空位供焊工作業,同時將可能變形的地方全部夾住。這樣一來,不僅可以防止金屬在加工過程中受熱變形,也減少了設備制造過程中的搬動,提高了工作效率。
其次,重新設計焊接順序和工藝,減少焊接變形。
先焊接內部還是外部,先焊接殼體還是法蘭,是采用 TIG 焊還是 MAG 焊……為了探索出合適的焊接順序,小組成員唐鳳全、于中正、朱小凡三人設想了無數次、試驗了無數次、失敗了無數次,最終找到了合適的焊接方法,焊接變形量達到了設計要求。隨后,他們將制作方法固化為工藝,有效提高了車間制作水平。
2021年 7月,使用新裝夾工具和新焊接工藝的膨脹單元殼體被順利應用到四川什邡項目上,設備運行穩定高效,這意味著膨脹單元殼體國產化圓滿收官。
?最新統計數據顯示,采用改進后的工具和工藝,單個膨脹單元殼體制作周期縮短了 50 多個工時,焊接變形量由原來的 5.6mm 降低到 0.87mm,大幅提高了制作精度。這是秦皇島煙機公司在煙機設備關鍵零部件國產化道路上的又一次突破!
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察