鋼質(zhì)藥筒沖盂造型毛坯產(chǎn)品工藝改進(jìn)

遼寧華山工業(yè)有限公司精鍛公司（興城 125125）井振海 陳強(qiáng)民 楊 妍 時(shí)立國 魏云龍 聶海雁

我公司生產(chǎn)的沖盂造型毛坯產(chǎn)品是鋼質(zhì)藥筒拉深前的沖盂造型毛坯（見圖1）。在最初開發(fā)時(shí)受工藝、設(shè)備等條件限制，產(chǎn)品良品率僅為70%左右。由于原工藝是二次加熱、二次鍛形，不僅浪費(fèi)能源和人力，還增加了生產(chǎn)周期。產(chǎn)品材料消耗定額較高，致使材料利用率低，過高廢品數(shù)也增加了投料數(shù)，額外增加產(chǎn)品生產(chǎn)成本，且產(chǎn)品生產(chǎn)周期較長。隨著原材料采購價(jià)格漲幅越來越大，產(chǎn)品訂單也不斷增加，公司面臨著產(chǎn)品成本增加和生產(chǎn)周期過長的巨大壓力。為節(jié)能降耗，公司決定對(duì)沖盂造型毛坯產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)。

圖1

1.工藝改進(jìn)

（1）改進(jìn)前 改進(jìn)前工藝流程：下料→下料檢驗(yàn)→鐓粗前加熱→鐓粗→清理檢測→鍛形前加熱→鍛形→浸水→冷檢。

原工藝下料時(shí)采用帶鋸機(jī)，材料規(guī)格φ95mm棒料，消耗定額為3.6kg，鋸口大，下料周期長。在鐓粗前對(duì)棒料進(jìn)行第一次加熱，加熱爐功率為80～90kW，加熱時(shí)間為45s左右，然后用12MN水壓機(jī)鐓粗，待此批產(chǎn)品全部鐓粗完成后，再進(jìn)行第二次加熱鍛造成形達(dá)到圖樣要求。此工藝生產(chǎn)過程需工人12人。改進(jìn)前鍛形工步如圖2所示。

圖2

缺點(diǎn)是：兩火加熱使產(chǎn)品氧化皮過厚，影響產(chǎn)品外觀，產(chǎn)品內(nèi)表面不光滑，且有劃痕、凹坑等缺陷，會(huì)降低模具壽命，既浪費(fèi)能源又浪費(fèi)人力。原工藝是由鐓粗后直接成形，容易形成馬蹄形和火臺(tái)不滿等缺陷，產(chǎn)品良品率不到70%。鍛形過程中采用了油基石墨潤滑，潤滑不均勻，易使凹模產(chǎn)生拉溝，凸模產(chǎn)生塌陷現(xiàn)象，影響模具使用壽命，每套模具使用壽命僅為600件左右，工人頻繁修換模具，導(dǎo)致生產(chǎn)效率很低。

經(jīng)技術(shù)人員多方論證，根據(jù)公司目前設(shè)備情況，決定將該產(chǎn)品由在12MN水壓機(jī)上生產(chǎn)改為在8MN溫鍛機(jī)上生產(chǎn)，將二次加熱改為一次加熱。

（2）改進(jìn)后 改進(jìn)工藝后工藝流程：下料→下料檢驗(yàn)→感應(yīng)加熱→鍛形（三工位一次成形）→浸水→冷檢。

改進(jìn)后，下料采用φ70mm棒料，消耗定額由原來的3.6kg減少到3.3kg，感應(yīng)加熱僅一次完成，加熱時(shí)間為22s左右，棒料加熱后進(jìn)行三工位鍛造一次成形。生產(chǎn)工步如圖3所示，模具裝配如圖4所示。

圖3

圖4 模具裝配

改進(jìn)后工藝是一次加熱完成，鐓粗工步可以使加熱后棒料氧化皮去除，消除了劃痕、凹坑等缺陷，提高了模具使用壽命。增加的預(yù)成形工步消除了馬蹄形（產(chǎn)品口部高度不一致）和火臺(tái)充不滿的問題，提高了產(chǎn)品合格率。

2.改進(jìn)效果

（1）材料費(fèi) 材料由φ95mm改為φ70mm后，不僅提高了生產(chǎn)效率，材料消耗定額由原來3.6kg降低到3.3kg，節(jié)省消耗定額差額0.3kg/件，年節(jié)約了原材料消耗5200kg，年節(jié)省材料費(fèi)用價(jià)值4.8萬元。

（2）燃動(dòng)費(fèi)用 原工藝為二次加熱，二次擠壓成形，現(xiàn)工藝改進(jìn)為一次加熱兩工位一次擠壓完成，節(jié)約能源動(dòng)力費(fèi)45萬元。

（3）模具壽命 按照每批產(chǎn)品5000件計(jì)算，改進(jìn)前生產(chǎn)5000件需要10套模具，改進(jìn)后只需要2套模具，模具壽命提高了5倍，減少了修換模具的時(shí)間，也降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好，模具費(fèi)用共節(jié)約11萬元。

（4）人員費(fèi)用 原生產(chǎn)人員為12人，現(xiàn)為定額為5人，減少直接工資支出6.3萬元。

（5）產(chǎn)品質(zhì)量 改進(jìn)前產(chǎn)品良品率僅70%，若生產(chǎn)任務(wù)為1.5萬件，則因過高廢品率，要增加產(chǎn)品投料數(shù)為2.6萬件。改進(jìn)后合格品率達(dá)到99%，減少原材料支出39 600kg，節(jié)約材料費(fèi)36.2萬元。材料由φ95mm改為φ70mm后，提高了鐓粗變形力，使金屬不變形區(qū)減小，使金屬流線分布更趨于合理，金屬流動(dòng)性好，提高了毛坯件的力學(xué)性能，減小了后續(xù)拉深時(shí)的開裂現(xiàn)象，原產(chǎn)品因沖盂工序質(zhì)量不穩(wěn)定，造成后續(xù)拉深工序廢品率高，改進(jìn)后拉深工序廢品率降低了20%，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。改進(jìn)前后對(duì)比如圖5、圖6所示。

圖5 火臺(tái)處對(duì)比

圖6 金屬流線對(duì)比

（6）生產(chǎn)周期 按照每批產(chǎn)品5000件計(jì)算，鍛形工序在8000kN溫鍛機(jī)上生產(chǎn)，班產(chǎn)量由500件提高到1000件，按照改進(jìn)后工藝，可以縮短生產(chǎn)周期近一半，提高生產(chǎn)效率100%，也減少了相關(guān)費(fèi)用支出40萬元。改進(jìn)前后5000件/批對(duì)比見附表。

改進(jìn)前后5000件/批對(duì)比

3.結(jié)語

此次改進(jìn)是2013年工廠技術(shù)改進(jìn)成果最高的一個(gè)技術(shù)項(xiàng)目，共累計(jì)節(jié)約143.3萬元。近兩年來，沖盂造型毛坯產(chǎn)品訂單數(shù)量逐漸增多，改進(jìn)工藝后，公司在原材料消耗、產(chǎn)品成本和供貨周期方面更有競爭力。