某機載導(dǎo)彈發(fā)射裝置總裝工藝設(shè)計

郝碧波，張志超，李 琦

（1. 凱邁（洛陽）測控有限公司，河南 洛陽 471009；2. 中國空空導(dǎo)彈研究院，河南 洛陽 471009）

1 引言

機載導(dǎo)彈發(fā)射裝置是用于載機懸掛和發(fā)射導(dǎo)彈的專用裝置，是機載武器系統(tǒng)的重要組成部分，賦予導(dǎo)彈正確的初始分離姿態(tài)并保證發(fā)射安全，對戰(zhàn)機的作戰(zhàn)能力有直接影響。某型機載導(dǎo)彈發(fā)射裝置是無人機所掛裝的中小型導(dǎo)彈發(fā)射裝置，其主要由主骨架、鎖制器、地保機構(gòu)、插頭分離機構(gòu)和電纜等組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 某機載導(dǎo)彈發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)

2 發(fā)射裝置裝配的工藝特點分析

由于多品種、小批量的軍品生產(chǎn)組織模式，發(fā)射裝置的產(chǎn)品裝調(diào)以手工裝配為主，產(chǎn)品總裝涉及的工作內(nèi)容主要有裝配鉗、機械裝配、噴漆和交付試驗等。零部件的連接形式主要為螺釘連接和鉚接，除后罩因后期拆卸需要其緊固螺釘暫不涂膠外，其余所有螺釘均涂螺紋膠并打定力矩緊固。裝配的難點為對鈑金件進行鉗工修配工作，主要為鈑金件與相應(yīng)零部件裝配所需的螺紋安裝孔間的配做、鈑金件外邊緣間接縫的修銼等。裝配的重點主要是螺釘定力矩緊固及擰緊力矩的選擇，以避免出現(xiàn)緊固件松脫的安全事故。產(chǎn)品裝配時需要穿插進行交付試驗，交付試驗項目眾多，例如外觀質(zhì)量檢查、重量/重心檢查、接口及互換性檢查、機械性能檢查、功能性振動試驗和模擬發(fā)射試驗等，需按交付試驗規(guī)程另行安排，本文不做贅述。轉(zhuǎn)入裝配前所有外觀零件已經(jīng)先噴底漆，總裝和交付試驗完成后外表面整體進行涂裝，以保證最終出廠時的外觀質(zhì)量。

3 總裝工藝設(shè)計方案及措施

3.1 工藝流程設(shè)計

（1）設(shè)計原則

在進行工藝流程設(shè)計時應(yīng)注意以下事項。

1）保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量，并力求提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長產(chǎn)品的使用壽命。

2）合理安排裝配工序及操作工步，盡量減少手工（鉗工裝配）勞動量，滿足裝配周期的要求，提高裝配效率。

3）工藝文件所需生產(chǎn)條件與裝配現(xiàn)場生產(chǎn)手段的匹配，相應(yīng)工裝、設(shè)備的投入等。

4）盡量減少裝配占地面積，減少不必要的產(chǎn)品周轉(zhuǎn)，提高單位面積的生產(chǎn)率。

5）在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量降低裝配成本。

（2）設(shè)計思路

通過分析該發(fā)射裝置的產(chǎn)品圖樣，吃透設(shè)計意圖，確定其裝配組織形式，并劃分裝配單元（工序）和確定裝配順序。可以發(fā)現(xiàn)裝配鉗的工作量較大，對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，如圖2所示。主要為頭罩、前罩和后罩等鈑金件的安裝需要進行36處螺釘孔鉗工配孔工作，以及頭罩、前罩、后罩和尾罩組合等鈑金件總裝后為保證產(chǎn)品各零組件間接縫的美觀需要進行鉗工修銼工作。為了減少工序間的周轉(zhuǎn)，上述工作在工藝設(shè)計上應(yīng)考慮工序集中的原則，即上述鈑金件裝配前安排單獨一道工序進行所有安裝孔和接縫間隙的鉗工配做。為保證裝配質(zhì)量，裝配場地和人員應(yīng)安排在機加工車間的鉗工間由專業(yè)鉗工進行上述工作。上述零件配做后進行零組件標(biāo)識和分類，便于后續(xù)根據(jù)配做關(guān)系分組進行裝配。同時為了保證裝配質(zhì)量，其他工序的裝配工作應(yīng)安排在裝配環(huán)境更為良好的機裝工作區(qū)進行產(chǎn)品裝配。由于總裝前各零部件已經(jīng)噴涂底漆，故仍需要最終噴涂面漆和標(biāo)識，鑒于交付試驗過程中包含振動和模擬發(fā)射試驗項目，產(chǎn)品磕碰劃傷等難以避免，故噴漆工序應(yīng)安排至交付試驗之后最終檢驗之前開展。綜上，該發(fā)射裝置總裝工藝流程如圖3所示。

圖2 某機載導(dǎo)彈發(fā)射裝置鈑金件裝配工序圖

圖3 發(fā)射架總裝工藝流程圖

3.2 工藝控制要求及措施

（1）緊固件連接及防松要求

發(fā)射裝置屬于空空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)，其螺釘?shù)难b配應(yīng)進行防松處理和定力矩緊固，以避免使用過程中設(shè)備出現(xiàn)零部件和標(biāo)準(zhǔn)件的松動和脫落等質(zhì)量風(fēng)險。工藝設(shè)計上按設(shè)計輸入選用樂泰243螺紋膠進行防松處理，螺釘擰緊力矩方面參考企標(biāo)《螺釘螺紋擰緊力矩選用》。螺釘擰緊力矩選用需要考慮的因素很多，主要有螺釘材質(zhì)和性能等級、螺釘?shù)闹圃鞙?zhǔn)確度和熱處理水平、使用介質(zhì)的材質(zhì)以及旋合長度等多方面。螺釘?shù)臄Q緊力矩合適與否主要看螺釘連接時有無滑牙損傷、斷釘?shù)痊F(xiàn)象，同時輔以振動試驗，判斷振動試驗后螺釘連接不能出現(xiàn)松動的現(xiàn)象。企標(biāo)中規(guī)定螺釘?shù)穆菁y旋合長度應(yīng)不小于0.8 d（螺紋公稱直徑），但是由于該發(fā)射裝置左右殼體的M4螺釘連接處部分位置壁厚偏薄，為3～5 mm，故在使用M4螺釘進行定力矩緊固時，必須適當(dāng)選用略低一級的擰緊力矩值。同時對于自制件M8的螺栓和螺母，企標(biāo)也僅具有參考意義，仍需試驗驗證最終確定。改型發(fā)射裝置裝配所確定的緊固件定力矩值見下表，該力矩值經(jīng)裝配和振動試驗驗證可行可靠。

表 某機載導(dǎo)彈發(fā)射裝置總裝緊固件定力矩值

?

（2）裝配細(xì)節(jié)及質(zhì)量控制點

細(xì)節(jié)關(guān)乎著產(chǎn)品的質(zhì)量，裝配上如有問題也往往是細(xì)節(jié)之處控制不到位。該發(fā)射裝置總裝需要控制的裝配細(xì)節(jié)有以下幾點：外罩的接縫間隙的控制；螺釘安裝力矩和防松處理；元器件的安裝方位一致性；隨行文件裝配測試記錄卡的規(guī)范性要求等。

首先頭罩、前罩、后罩和尾罩組合等由于鈑金件的尺寸公差偏大的緣故，會存在配合間隙不一致、過大等問題，故工藝文件中增加預(yù)裝配工作，并通過鉗工修銼控制各個零件接縫寬度不得超過0.5 mm，以保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量，并通過塞尺進行檢查確認(rèn)，確認(rèn)結(jié)果如實填寫到裝配測試記錄卡上。

本文前面章節(jié)中螺釘?shù)难b配和防松控制要求落實到位與否，直接關(guān)乎產(chǎn)品裝配質(zhì)量、使用可靠性和壽命，故其應(yīng)作為過程檢驗項目進行控制，檢驗員應(yīng)確認(rèn)螺釘是否涂膠并在“定力矩起子”使用前，需由檢驗人員確認(rèn)核對“定力矩起子”的設(shè)定值是否滿足工藝要求，裝配記錄卡上應(yīng)落實上述確認(rèn)結(jié)果。鎖制器是發(fā)射裝置中約束彈體航向運動和發(fā)射時安全釋放彈體的機械裝置，起著重要作用，產(chǎn)品裝調(diào)時需100%進行開鎖力測試。故為保證期可追溯性，應(yīng)將產(chǎn)品批次號信息記錄到裝配記錄卡上。其他質(zhì)量控制點可參照企標(biāo)《裝配測試工藝規(guī)程編制細(xì)則》的要求進行控制。

元器件安裝方位應(yīng)協(xié)調(diào)一致，以保證良好的用戶使用體驗，同時避免后期使用和維護中對接不當(dāng)?shù)葐栴}。所以工藝文件中應(yīng)細(xì)化和強調(diào)該部分的細(xì)節(jié)控制要求。以該型發(fā)射裝置舉例，需要控制的地方如圖4所示。

圖4 元器件安裝方位示意圖

3.3 存在問題及改進措施

首批產(chǎn)品終檢時發(fā)現(xiàn)其中一臺發(fā)射架尾罩組合裝到位后卡鉤（左右件）無法正常鎖緊。正常狀態(tài)時尾罩組合安裝到位后，其活動件卡鉤會在板簧片的彈簧力作用下處于彈起狀態(tài)，卡鉤彈起后上端剛好位于殼體上的凹槽內(nèi)，起到限位和鎖緊作用，如圖5所示。經(jīng)查故障件卡鉤無法鎖緊的原因為尾罩組合棱邊因噴漆時漆層厚度過厚，導(dǎo)致尾罩組合在水平方向（平行于導(dǎo)軌方向）往前未推進到位，卡鉤回彈時未能與殼體上的凹槽對正，與殼體發(fā)生干涉，導(dǎo)致無法彈起，尾罩組合安裝到位后檢查圖如圖6所示。針對該問題對工藝文件進行了優(yōu)化，具體措施為：①40工序【安裝罩殼】時考慮到噴漆可能產(chǎn)生的裝配尺寸鏈干涉，對裝配的修配量進行控制，在工藝內(nèi)容中增加控制要求，并輔以具體工藝附圖進行提示說明；②強化70工序【噴漆】的控制要求，避免漆層過厚、流掛等現(xiàn)象，并在重點部位進行工序間檢查；③增加工序【噴漆后狀態(tài)復(fù)查】，對尾罩組合噴漆后的安裝狀態(tài)進行全數(shù)檢查，從根本上避免上述問題發(fā)生。綜上，針對上述問題，對工藝路線進行了優(yōu)化，改進后的工藝路線如圖7所示。經(jīng)過優(yōu)化和固化后的工藝文件能夠較好地指導(dǎo)生產(chǎn)，提高了裝配質(zhì)量和效率。

圖5 尾罩組合安裝效果示意圖（內(nèi)部）

圖6 尾罩組合安裝到位后檢查圖

圖7 改進后的工藝流程圖

4 結(jié)束語

本文結(jié)合某機載導(dǎo)彈發(fā)射裝置的工藝特點和小批量生產(chǎn)模式進行總裝工藝技術(shù)研究，進行了一系列工藝設(shè)計和優(yōu)化工作，取得了一定的技術(shù)積累，對于提高發(fā)射裝置的裝配質(zhì)量及效率具有較強的指導(dǎo)意義，文中關(guān)于裝配工藝設(shè)計的思路和控制要點，希望能為行業(yè)內(nèi)工程技術(shù)人員提供一定的借鑒和啟發(fā)。