特種深筒件熱沖壓精密成形技術(shù)可行性分析

張晉林，陳瓊碧

（重慶市恩城予機(jī)械設(shè)備有限公司，重慶 400052）

我國特種帶底深筒件（以下簡稱深筒件）加工工業(yè)是從上世紀(jì)50年代，我國發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)第一個(gè)五年計(jì)劃期間，由前蘇聯(lián)援助建設(shè)156項(xiàng)重點(diǎn)工程之一，引進(jìn)仿制技術(shù)開始的。50年代末期我國開始在蘇聯(lián)體系的軌道上自行研發(fā)，雖然有一些創(chuàng)新，但由于受蘇聯(lián)技術(shù)、設(shè)計(jì)理論的影響，基本模式仍然沒有從根本改變。我們的產(chǎn)品是仿制蘇聯(lián)30、40年代產(chǎn)品而成的，我們的生產(chǎn)線是50~70年代時(shí)期建立的，我們的加工手段，包括工房，加工設(shè)備以及管理體制都處于嚴(yán)重的落后狀態(tài)。

上世紀(jì)80年代中期我國開始和英國A公司奧地利B公司簽署155mm某產(chǎn)品項(xiàng)目全系統(tǒng)技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，開始引進(jìn)，研制技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備，同時(shí)對我國熱加工深筒件加工各廠原有科技、生產(chǎn)線進(jìn)行改造。

PLL01型155mm系統(tǒng)之一深筒件，是國內(nèi)研制的第一種采用西方技術(shù)的北約制式的深筒件產(chǎn)品，它是我國開始擺脫蘇聯(lián)深筒件加工發(fā)展體系，逐步走上獨(dú)立自主道路，創(chuàng)建中國特色的深筒件研制和理論體系的開端。

1 國內(nèi)現(xiàn)狀簡介

深筒件指直徑100mm以上的各類深筒件，早期國內(nèi)深筒件生產(chǎn)廠工藝基本一致，深筒件坯件成形多采用熱沖盂—熱引伸工藝，典型工藝流程是：圓角方鋼—金屬帶鋸切下料—環(huán)形轉(zhuǎn)底爐加熱或中頻感應(yīng)爐加熱—高壓水去方坯表面氧化皮—立式水壓機(jī)按壓型工裝壓型（沖盂）—立式水壓機(jī)按沖孔工裝沖孔—長行程的立式水壓機(jī)上按多模連引工裝引伸（正向拔伸）—定點(diǎn)熱檢尺寸和壁厚差—冷卻—冷檢尺寸壁厚差—剔除不合格坯件。

80年代中期以后，各深筒件生產(chǎn)廠分別引進(jìn)和仿制了多條國外自動化油壓機(jī)熱沖壓生產(chǎn)線或改進(jìn)了部份主機(jī)設(shè)備，特點(diǎn)是：設(shè)備精度高、計(jì)算機(jī)控制整個(gè)工藝流程的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了深筒件成型坯件生產(chǎn)自動化。

雖然取得了一定的成績，但與國外同類技術(shù)相比仍然差距較大，特別是實(shí)現(xiàn)深筒件精化毛坯壁厚差控制精度上，目前仍然存在難點(diǎn)，需要不斷研究加以解決，這是本文探討的主要問題。

2 實(shí)現(xiàn)熱沖壓精密成形的必要性

深筒件采用熱沖壓獲得成形毛坯，屬于典型的帶底深筒件，壓型工藝采用壓型、沖孔、拔伸的熱擠壓工藝，引伸后的工件不可避免地產(chǎn)生壁厚差。見圖1、圖2、圖3。

圖1 深筒件沖壓毛坯合格品

圖2 深筒件沖壓毛坯不合格品

圖3 深筒件沖壓毛坯不合格品

深筒件毛坯熱沖壓壁厚差較大是一個(gè)老問題，也是深筒擠壓件常見的問題，突出表現(xiàn)在：制品質(zhì)量差。

國內(nèi)122mm深筒件毛坯，此深筒件現(xiàn)行工藝材料利用率為41%，壁厚差在3mm~5mm的成品率在96%以下。如將材料利用率由原來的單件產(chǎn)品41%提升至62%，節(jié)約原材料13kg。

130mm深筒件毛坯，目前材料利用率僅為48.5%，壁厚差一般為3mm~4mm（最高12mm），廢品率為12%。

152mm深筒件成形的坯件壁厚差規(guī)定不大于4mm，實(shí)際有大到7mm，沖壓工序直接廢品損失極大，還因壁厚差造成后續(xù)機(jī)加中廢品率較高。據(jù)某生產(chǎn)廠統(tǒng)計(jì)，連續(xù)三年沖壓工序良品率平均僅為82.47%，其中壁厚差超差約占90%以上，外坑、內(nèi)坑等缺陷導(dǎo)致的廢品約占10%。

155mm深筒件成形的坯件壁厚差規(guī)定不大于4mm，實(shí)際沖壓生產(chǎn)中因材料硬度高、塑性差，坯件壁厚差質(zhì)量指標(biāo)控制難度都大于以上產(chǎn)品品種，多數(shù)產(chǎn)品都大于規(guī)定值，實(shí)際有大到10mm，超過只能做為廢品處理。

因受工藝技術(shù)條件限制，目前國內(nèi)多條深筒件熱沖壓生產(chǎn)線不論是早期的水壓機(jī)生產(chǎn)線還是后期新增加的油壓機(jī)生產(chǎn)線，熱沖壓毛壞都難以達(dá)到精密成形壁厚差控制在≤1mm以內(nèi)的精度范圍，毛坯壁厚差較大仍然是制約生產(chǎn)正常進(jìn)行的主要問題。為保證工序質(zhì)量，減少廢品損失，有的生產(chǎn)廠家采用加大沖壓毛坯外徑的方法，這樣導(dǎo)致下料重量增大。在后續(xù)機(jī)加工中大量金屬變成切屑，不僅造成原材料利用率低下，而且既費(fèi)工，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，成本高，嚴(yán)重影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

3 造成壁厚差的原因

從工藝上來說影響壁厚差因素較多，歸納主要有以下幾個(gè)方面。

（1）設(shè)備精度低：壓機(jī)導(dǎo)柱直線度偏差，滑塊與工作臺面的平行度，十字頭滑塊與導(dǎo)軌間配合間隙較大，立式拔伸壓機(jī)強(qiáng)度不足，在產(chǎn)品拔伸過程中機(jī)身發(fā)生擺動。

（2）工裝因素：毛坯和沖孔模中心不重合，或毛坯、沖模的底面和中心線不垂直所致，具體地說，有導(dǎo)向裝置未起導(dǎo)向作用（間隙過大導(dǎo)向長度不足）沖子和模子的工作直徑與底平面不垂直，毛坯兩平面與中心線不垂直。

（3）毛坯加熱因素：通常鋼的擠壓溫度在1100℃左右，據(jù)現(xiàn)場測溫，加熱后毛坯每延長一分鐘，熱損耗大于10%以上，毛坯溫度低于終止擠壓溫度，強(qiáng)行沖壓拔伸、產(chǎn)生刺耳噪音很大，不僅會產(chǎn)生壁厚差問題，同時(shí)影響模具壽命，甚至發(fā)生產(chǎn)品抱死沖頭或拔斷產(chǎn)品,卡在模具中造成壓力機(jī)不能回程退出沖頭出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象。

（4）潤滑劑涂刷不均；潤滑直接關(guān)系到擠壓力，模具壽命和工件表面質(zhì)量，潤滑劑涂刷不均，會產(chǎn)生壁厚差、突耳、口偏斜問題。

（5）氧化皮未清除干凈；加熱后毛坯表面氧化皮和留在凹模內(nèi)的氧化皮，尤其是底孔內(nèi)，會引起壁厚差。還會引起外坑、內(nèi)坑、拉鉤、底厚減小及底厚偏差。此外，氧化皮還會增加模具的磨損。

（6）沖孔工序：沖孔工序鋼坯受到自外向內(nèi)的擠壓力加熱變形量最大，在反擠變形過程中,隨著沖頭的壓入,鋼坯心部組織會在沖頭下行過程隨著金屬流動至沖頭表面，金屬流動含徑向流動和軸向流動，影響壁厚差的主要質(zhì)量問題在此工序。

（7）沖拔伸工序：沖拔伸工序是使加熱毛坯經(jīng)深沖孔后，通過多模連續(xù)變簿引伸，它使外徑減小，內(nèi)徑基本不變，長度增加的一種拔長變形工序。坯料拔長的工藝特點(diǎn)是金屬毛坯的軸向流動甚大，且毛坯的內(nèi)外壁與冷金屬接觸，壁簿且料長，散熱面積大，溫度降低較快，從而增加了金屬流動的困難。

綜上所述：造成壁厚差問題這是一個(gè)綜合因素導(dǎo)致的結(jié)果，熱沖壓的核心問題是怎樣控制好加熱毛坯金屬的徑向流動和軸向流動，這對設(shè)備、工裝模具精度非常重要。因此，在制定工藝時(shí)，采取提高金屬加熱溫度，沖孔沖頭，沖孔凹模，拔伸沖頭和拔模圈預(yù)熱等措施來解決毛坯的徑向流動和軸向流動的問題。加熱坯料的溫度均勻性和沖壓、拔伸過程中的溫度變化所產(chǎn)生的局部抗力，導(dǎo)致壁厚差，還需要進(jìn)一步深入研究探討?？傊刂坪眉訜崾煎?，終鍛溫度是整個(gè)熱沖壓的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

4 實(shí)現(xiàn)熱沖壓精密成形的技術(shù)可行性

4.1 熱沖壓毛坯粗加工向精密成形化發(fā)展是世界各國企業(yè)發(fā)展的必然趨勢

上世紀(jì)七十年代以來，美國和西歐等國采用了高精度、高效率的壓力機(jī)和先進(jìn)的技術(shù)和工藝，成型后的深筒件坯件壁厚差為0.75mm~1.25mm，如比利時(shí)的PRB公司在生產(chǎn)155mm深筒件毛坯時(shí)，采用溫成形工藝，壁厚差控制在1.5mm以內(nèi)。

我國兵器裝備集團(tuán)總公司“九五”科技預(yù)研項(xiàng)目“深筒件毛坯成形技術(shù)”（ZZ9615-1）。針對130mm的深筒件毛坯進(jìn)行專項(xiàng)攻關(guān)試驗(yàn)和研究，試驗(yàn)的深筒件產(chǎn)品毛坯壁厚差2.5mm以下的達(dá)到90%以上。

為了實(shí)現(xiàn)深筒件熱沖壓精化毛坯大批量生產(chǎn)，黑龍江、遼寧、河南、重慶等生產(chǎn)廠家近幾年先后引進(jìn)和新建了多條生產(chǎn)線，目前仍在不斷進(jìn)行生產(chǎn)改進(jìn)中。

4.2 國內(nèi)有相關(guān)類似熱沖壓帶底深筒件案例作技術(shù)支撐

重慶益民機(jī)械廠上世紀(jì)九十年代初，在軍轉(zhuǎn)民中，根據(jù)自身生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)，按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相近，生產(chǎn)工藝相近和充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)能力的原則，發(fā)揮自己的優(yōu)勢，選擇數(shù)種有社會需求，對外出口有自己特色的優(yōu)勢產(chǎn)品，試制開發(fā)出了“鋼質(zhì)無縫高壓氣瓶”系列產(chǎn)品，作為企業(yè)支柱民品，其中和某型特種帶底深筒件熱沖壓毛坯產(chǎn)品工藝相似，具有代表性的主要鋼質(zhì)無縫高壓氣瓶有φ219mm、φ229mm、φ232mm等系列產(chǎn)品，是典型的帶底深筒件毛坯，鋼質(zhì)無縫高壓氣瓶深筒件規(guī)格及性能參數(shù)見圖4。

圖4 鋼質(zhì)無縫高壓氣瓶深筒件沖拔毛坯

鋼質(zhì)無縫高壓氣瓶在開始試生產(chǎn)過程中，難度最大的仍然是產(chǎn)品的壁厚差質(zhì)量控制。在開始工藝技術(shù)摸索階段的試生產(chǎn)階段，工藝流程是：天然氣環(huán)形爐加熱坯料—高壓水清除氧化皮—水壓機(jī)壓型—水壓機(jī)沖孔—機(jī)加修偏—中頻感應(yīng)加熱—水壓機(jī)拔伸，因經(jīng)驗(yàn)不足，壁厚差超差嚴(yán)重，難以控制，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致產(chǎn)量底，廢品高，嚴(yán)重時(shí)甚至停止生產(chǎn)進(jìn)行質(zhì)量攻關(guān)。

經(jīng)過廣大科技人員，工人和干部組成攻關(guān)組，通過多年的不斷反復(fù)試驗(yàn)探索，質(zhì)量攻關(guān)，在九十年代中期終于總結(jié)探索出了行之有效的熱沖壓精化毛坯控制壁厚差的成功經(jīng)驗(yàn)，不僅將無縫高壓氣瓶熱沖壓，拔伸毛坯壁厚差控制在≤1mm以內(nèi)，正常班產(chǎn)良品率質(zhì)量達(dá)到99%，而且改進(jìn)了生產(chǎn)工藝，取消了壓型工序、沖孔以后的機(jī)加修偏工序、拔伸中頻感應(yīng)加熱工序，改為直接沖孔，拔伸，減少了三道工序，大幅度降低了生產(chǎn)中各項(xiàng)成本。九四年實(shí)現(xiàn)了大批量化生產(chǎn)，年產(chǎn)量突破了10萬件，標(biāo)志著熱沖壓技術(shù)提高到一個(gè)新水平，這對我們研究實(shí)現(xiàn)各類深筒件精密成形控制壁厚差很有重要的借鑒意義和價(jià)值。

4.3 實(shí)現(xiàn)鋼質(zhì)無縫高壓氧氣瓶控制壁厚差的主要做法

4.3.1 做好鋼坯料的溫度控制是整個(gè)熱沖壓加工的前提條件

擠壓前毛坯的加熱目的主要是提高材料的塑性，降低變形抗力，對于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的加熱溫度范圍為870—1250℃，但不同材料，不同形狀的鋼坯料溫度，加熱時(shí)間都有區(qū)別，做到既要保證鋼坯加熱的均勻性。又要防止鋼坯加熱溫度過熱，過熱會嚴(yán)重氧化使材料晶粒粗大化，產(chǎn)生脫碳現(xiàn)象，材料性能就會劣化，溫度過低則會產(chǎn)生加工硬化組織。鋼鐵材料在800℃時(shí)，氧化皮損耗為0.1kg/㎡，而達(dá)到1100℃以上時(shí)，氧化皮損耗超過0.6 kg/㎡，只有將鋼坯溫度控制在最佳狀態(tài)，在通過高壓水時(shí)才能將鋼坯表面氧化皮順利清理干凈，因此，控制好鋼坯溫度對熱沖壓防止壁厚差十分重要。

4.3.2 做好設(shè)備維護(hù)，保證設(shè)備精度是熱沖壓的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

針對使用的設(shè)備主機(jī)是上世紀(jì)六、七十年代生產(chǎn)的水壓機(jī)，存在設(shè)備老化，故障多，精度差的問題，采取多種措施向老設(shè)備挖潛力，要效益，堅(jiān)持做到兩個(gè)文明，兩個(gè)杜絕：堅(jiān)持做到文明生產(chǎn)，文明操作，把設(shè)備維護(hù)“三好”“四會”，重要設(shè)備的五項(xiàng)紀(jì)律要求落到實(shí)處。杜絕設(shè)備有故障，精度不保證，帶病運(yùn)行，杜絕鋼坯溫度過底，強(qiáng)行沖壓、拔伸造成設(shè)備故障等。

4.3.3 先進(jìn)合理的模具設(shè)計(jì)和維護(hù)管理是熱沖壓精密成形的重要保證

（1）保證凸模強(qiáng)度，凹模設(shè)計(jì)可調(diào)。凸凹模具設(shè)計(jì)制造保證具有足夠的強(qiáng)度，硬度和韌性。凸模材料選用4Cr5Mosivl，并且越短越好，以避免工作壓力下凸模產(chǎn)生縱向彎曲現(xiàn)象。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)坯料壁厚差過大時(shí)，檢查凹模是否偏移中心線是常用方法之一。為便于調(diào)整裝卸，滿足凸凹模同軸度要求，將凹模具設(shè)計(jì)成可調(diào)試的凹模結(jié)構(gòu)形式。

（2）整體式凸模改為分體式。一旦凸模損壞不但模具更換，裝卸不便，影響生產(chǎn)效率，而且浪費(fèi)大量貴重的模具材料，增加成本。因此，把凸模設(shè)計(jì)成分體式凸模，凸模的接桿座與接桿，接桿與沖頭由螺紋連接。在沖孔工序和拔伸工序生產(chǎn)過程中，由于沖頭工作環(huán)境較惡劣，損壞時(shí)只需更換沖頭即可，不用對模具進(jìn)行較大的拆裝，減少工作量，提高工作效率。另外，采用分體式還可以提高模具的通用性，對于形狀相近工藝相同的零件，只需更換工作部分的模具就能實(shí)現(xiàn)快速生產(chǎn)，提高模具設(shè)計(jì)效率，節(jié)約成本。

（3）合理調(diào)配沖壓工序與拔伸工序模具銜接擠壓量。在沖壓工序，①適當(dāng)減少沖孔工件的高度，保證工藝要求的壁厚差，為拔伸工序創(chuàng)造條件；②保證模具自然偏斜精度，控制變形偏斜精度，把兩種疊加偏斜精度考慮在受控范圍；③快速上料和退料簡便自如。在拔伸工序；①合理分配各拉伸凹模的拉伸率；②合理確定拔伸凹模的模具內(nèi)徑；模圈間距，工作寬度和模角度；③確定合理的拉伸凸模尺寸；④合理確定分配輥輪的內(nèi)徑、間距；⑤更換凸凹、輥輪模具零件裝卸方便。

（4）采用新材料、新技術(shù)，提高模具使用壽命。如拔伸圈最早使用的是球磨鑄鐵材料，雖然價(jià)格便宜，但使用壽命僅500件~1000件左右，改用K3材料后，使用壽命提高到1~2萬件，并且拔伸圈在使用磨損后的小尺寸工作帶經(jīng)過加工可以重復(fù)利用，能夠做為較大工作帶拔伸圈使用，提高了模具材料利用率。

拔伸沖頭選取用35CrMnSiA鋼，早先經(jīng)常規(guī)熱處量多次改進(jìn)工藝始終提不高使用壽命，通過離子滲氮摸索工藝，使沖頭表面獲得y1cF-（?）N)單相化合物層，提高了熱疲勞性和耐磨硬度，并使其工作表面具有一定的光潔度，平滑流暢，使用壽命由過去的2000件左右提高到1萬件以上。

（5）優(yōu)化冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對沖孔凹模經(jīng)常發(fā)生變形開裂的問題；為保證沖孔凹模有足夠的強(qiáng)度，硬度和韌性，在滿足更換裝卸方便，牢固可靠條件下，沖孔凹模采用在凹模預(yù)應(yīng)力圈中開設(shè)冷水槽的模內(nèi)螺旋循環(huán)冷卻方法，有效提高了凹模使用壽命。

（6）加強(qiáng)模具的使用與維護(hù)管理。首先必須使沖壓模具的中心與壓力機(jī)的滑塊的中心線相重合。這項(xiàng)工作必須做到和設(shè)備檢測同步進(jìn)行，否則在沖壓時(shí)會使沖壓模具與壓力機(jī)滑塊歪斜，引起凹凸模間隙的不均和導(dǎo)向零件的加速磨損，影響壓力機(jī)精度，造成沖壓產(chǎn)品壁厚差。其次，模具在使用過程中，為了保證具有較好韌性，必須在使用前對模具進(jìn)行充分的預(yù)熱。為此設(shè)計(jì)了了專用的預(yù)熱加熱器，預(yù)熱到200℃~250℃左右，減少了模具與坯料之間的溫差，防止了裂紋的產(chǎn)生，進(jìn)而達(dá)到了延長模具使用壽命的目的。對于工件而言，避免由于表面急冷，使得表面溫度與中心溫度差增大，出現(xiàn)溫度不均勻的情況，使變形不均勻，出現(xiàn)壁厚差情況。再者，加強(qiáng)對模具的潤滑和冷卻，為防止在生產(chǎn)中不能順利退料，悶車停機(jī)和拔伸沖頭變形彎曲現(xiàn)象，必須做好潤滑和冷卻工作，比如采用高純度，細(xì)分子的水基石墨乳，可減少摩擦系數(shù)，變形抗力下降30%~40%，減輕了模具的磨損，防止了產(chǎn)品在拔伸后退料引起的變形。同時(shí)，為防止模具溫度過高，所有熱沖凸凹模具均采用內(nèi)外冷卻措施，做到冷卻效果與模具升溫效果相平衡，生產(chǎn)實(shí)踐證明，正確而有效的潤滑與冷卻對提高模具的使用壽命非常重要。

4.3.4 改進(jìn)工藝，優(yōu)化沖壓、拔伸方式

隨著技術(shù)不斷掌握成熟，將原來沖孔工序的壓型、沖孔兩道工序改為一次性直接沖孔成形，有效減少了鋼坯在線滯留的熱損失。拔伸工序改進(jìn)撥伸方式，采取措施保證壓機(jī)有足夠的剛性和穩(wěn)定性，采取反向沖壓拔伸方法和輥輪擠壓裝置，對深筒件坯料進(jìn)行均勻擠壓修正壁厚差，這樣既保證了坯料在拔伸過程的壁厚差控制，又滿足了產(chǎn)品表面經(jīng)過輥輪裝置擠壓，使表面光滑無拉溝和外坑現(xiàn)象。

實(shí)踐證明；采用先進(jìn)科學(xué)的熱沖壓工藝方式，是保證沖壓深簡件達(dá)到精密成型的關(guān)鍵所在，也是熱沖壓選用設(shè)備，成型模具設(shè)計(jì)的重要技術(shù)前提。

5 結(jié)論與建議

（1）深筒件熱沖壓精密成形達(dá)到指標(biāo)的核心是，提高材料利用率，實(shí)現(xiàn)取消機(jī)加粗車修偏外形工序，降低綜合成本的目的。實(shí)現(xiàn)熱沖壓精密成形，潛力大、效益高，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)；各類深筒件，下料毛坯一般以滿足毛坯成型后壁厚差5mm進(jìn)行備料，為保證良品率不低于96%，減少因壁厚差造成的廢品損失，針對不同深筒件實(shí)際備料放大到7mm~10mm。若將122mm深筒件材料利用率由原來的41%提升至62%，節(jié)約原材料13Kg ，130mm深筒件材料利用率由原來的48.5%提升至64%，節(jié)約原材料12Kg，并使得單件深筒件可減少機(jī)加工工時(shí)達(dá)1.5小時(shí)，對于152mm深筒件和155mm深筒件節(jié)約效果更為顯著，按每件產(chǎn)品節(jié)省原材料最底12Kg計(jì)算，年產(chǎn)10萬件可節(jié)約材料1200噸，某型155mm深筒件材料費(fèi)每噸7000多元，加上能源、工裝消耗，設(shè)備維護(hù)、人員管理費(fèi)等，總體效益可觀，對提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

高壓無縫氣瓶深筒件熱沖壓毛坯實(shí)現(xiàn)精密成形的案例，從工藝流程、材料重量、工件規(guī)格、設(shè)計(jì)壁厚都具有產(chǎn)品類似實(shí)際參考價(jià)值，重要的是熱沖壓精密成形工藝技術(shù)經(jīng)過生產(chǎn)規(guī)模化、批量化多年實(shí)際驗(yàn)證，證明該工藝技術(shù)方法是可行的、有效的，具備穩(wěn)定性、技術(shù)成熟，產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)符合GB5099標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量體系ISO9001認(rèn)證。

據(jù)有關(guān)資料介紹；帶底深筒件壁厚差控制在≤1.25mm或1.5mm以內(nèi)，是目前發(fā)達(dá)國家先進(jìn)水平，近幾年國家有關(guān)部門在審批立項(xiàng)和各深筒件生產(chǎn)廠家,在新建或改建的熱沖壓深筒件生產(chǎn)線項(xiàng)目,均把控制壁厚差指標(biāo)≤1mm,作為重要考核驗(yàn)收的指標(biāo)之一,我們熱沖壓鋼質(zhì)無縫氣瓶深筒件壁厚差控制在≤1mm以內(nèi)是經(jīng)過大批量生產(chǎn)實(shí)際驗(yàn)證的。我們的“沖壓拔伸輥輪擠壓”方法，工藝技術(shù)是很先進(jìn)的，是有自身獨(dú)特優(yōu)勢的，該技術(shù)還可用于其它產(chǎn)品。因此，提出特種各類帶底深筒件按沖壓精密成形壁厚差控制指標(biāo)≤1mm是有參照指標(biāo)和技術(shù)支撐依據(jù)的，也是今后通過不斷進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)完全可能實(shí)現(xiàn)的。

（2）優(yōu)化單件生產(chǎn)節(jié)拍，提升生產(chǎn)效率。要對整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行持續(xù)不斷技術(shù)改造優(yōu)化，生產(chǎn)線工序運(yùn)行軌跡優(yōu)化，應(yīng)基于每個(gè)工序之間的均衡為前提，對運(yùn)行軌跡等待位置盡可能縮短生產(chǎn)節(jié)拍，這對熱加工產(chǎn)品十分重要，俗話說“乘熱打鐵”指的就是要快，這是因?yàn)闇囟认陆?0%~20%℃坯料的拉伸強(qiáng)度就是會上升10%~20%，直接導(dǎo)致整個(gè)沖壓、拔伸的負(fù)荷上升。

目前國內(nèi)特種深筒件生產(chǎn)廠家新建的熱沖壓生產(chǎn)線，基本上采用坯料感應(yīng)加熱，加熱能量密度高，能均勻快速加熱，熱效率可達(dá)65%，氧化皮損耗在0.5%以下。但坯料與感應(yīng)線圈內(nèi)徑之間的間隙如果不一致，也會使被加熱的坯料溫度不均勻，硬度參差不齊。還有在用電高峰段，電壓不足也會造成坯料加熱效果降低。主機(jī)采用油壓機(jī)熱沖壓、拔伸、自動化控制的生產(chǎn)線，存在節(jié)拍時(shí)間較長，單件節(jié)拍在2.5~3分鐘，實(shí)踐證明在線產(chǎn)品滯留時(shí)間較長，熱損耗較大，這也是造成壁厚差控制難的原因之一。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，把單件熱沖壓產(chǎn)品節(jié)拍控制在1~1.5分鐘內(nèi)較為理想。

組織熱沖壓工藝流水線生產(chǎn)的難點(diǎn)就是任何一個(gè)細(xì)節(jié)故障點(diǎn)的發(fā)生，都會造成整個(gè)生產(chǎn)線的停機(jī)運(yùn)行。使經(jīng)過加熱在線滯留的坯料產(chǎn)品溫度迅速降低，恢復(fù)生產(chǎn)，又重新加熱，這種反復(fù)加熱給組織生產(chǎn)帶來很大的困難。因此，在優(yōu)化單件生產(chǎn)節(jié)拍，改進(jìn)工藝流水線的過程中，要求工藝成熟，設(shè)備控制系統(tǒng)要安全可靠，工位動作要簡化實(shí)用，盡量減少故障點(diǎn)。

縮短生產(chǎn)節(jié)拍，對節(jié)能降耗有著顯著的效果，在熱鍛成本構(gòu)成中，能耗占6%~11%，其中精密熱模鍛件能耗占6%~8%，普通熱模鍛件能耗占9%~11%，如把現(xiàn)行工藝流程生產(chǎn)單件產(chǎn)品節(jié)拍控制在1~1.5分鐘，預(yù)計(jì)總能耗將降低40%左右。

（3）將周期預(yù)防維修及改善改進(jìn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，由事后維護(hù)逐步向事前計(jì)劃檢修過渡?？赏ㄟ^三個(gè)方面來開展；①做好日常保養(yǎng)，②利用產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，③學(xué)習(xí)應(yīng)用先進(jìn)的PM、TPM預(yù)防性維護(hù)方法。