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(guó) 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(jiàn)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(guò)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(zhǎng)。隨著原材料采購(gòu)價(jià)格漲幅越來(lái)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(guò)長(zhǎng)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)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(cè)→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(zhǎng)。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(guò)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(guò)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(guò)程中采用了油基石墨潤(rùn)滑,潤(rùn)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(lái)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(wèn)題,提高了產(chǎn)品合格率。
(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(lái)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(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)件,則因過(guò)高廢品率,要增加產(chǎn)品投料數(shù)為2.6萬(wàn)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(wàn)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(wàn)元。改進(jìn)前后5000件/批對(duì)比見(jiàn)附表。
改進(jìn)前后5000件/批對(duì)比
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(wàn)元。近兩年來(lái),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(jìng)爭(zhēng)力。