我國(guó)現有登記注冊的大(dà)大(dà)小小閥門製造企業有幾千家之多,大部分常規閥門的生(shēng)產製造具有勞(láo)動密集型和低門檻進(jìn)入的特(tè)點。如何在(zài)產品製造中提高(gāo)機械自動化率、減少物料損失、重複工時損失、提高生產效(xiào)率和經濟效益是閥門製(zhì)造企(qǐ)業麵臨的一大(dà)課題。本(běn)文提出幾點對策(cè),供同行參考。
途(tú)徑之(zhī)一,閥門(mén)鑄鍛件供應商的選擇和控製(zhì)
工業閥門的外殼———閥體閥蓋一般是鑄件或鍛件,在中低壓閥門中,以鑄件(jiàn)最為常見。由於是鑄件(jiàn)(中壓主要是鑄鋼件,低壓主要是鑄鐵件(jiàn)),加工過程中(zhōng)就容易(yì)出現各種鑄造缺陷,直(zhí)接影響到產品的(de)加工質量(liàng)和進度。因此,選擇合格的、質量穩定的(de)鑄件(jiàn)供應商幾乎(hū)是所有閥門製造廠的首選。
有人做過統計,凡鑄造閥門,總量的10- 30%的鑄件經過修補。由於修(xiū)補,損失的機加工(gōng)工時(shí)一般會(huì)占(zhàn)到鑄件加工(gōng)工時的5- 10%左右。再加上修補用的焊材和人工,損失就更多了。
因此,對閥門毛坯供應商的(de)資質和能力審查,選擇鑄造工藝成熟(shú)、鑄件(jiàn)質量可(kě)靠的鑄鋼廠,是降低閥門主機製造廠生產成本的有效(xiào)方法之一。
途徑之二,閥門殼體鑄(zhù)件和鍛件的選擇和控製
閥門外殼究竟選用鑄件還是鍛件,既涉及閥門使用(yòng)的(de)壓力、口徑,也涉及到閥(fá)門的生產成本。一般情(qíng)況下,如使用壓力在10Mpa 以下(xià),口徑(jìng)在2 英(yīng)寸(500mm)以上一般會選用鑄件作為殼體,因(yīn)為(wéi)鑄件可以澆(jiāo)注出複雜的形狀,而鍛件要鍛出稍複雜一點(diǎn)的(de)形狀,就要花(huā)較大的成本,即需用(yòng)模鍛。但即便是模鍛其加工餘量也比鑄件大。通常,在決定這個閥門殼體做鑄件還是鍛件時,遵循(xún)的是“少、無”切削的原則,能用鑄件的就不(bú)用鍛件,鑄件中能用精(jīng)密鑄(zhù)造的就(jiù)不用砂型鑄造。
有人做過統計,即便是砂型鑄造,一般被(bèi)切削(xuē)掉的鐵屑重量不會超過毛坯總重(chóng)的35%。而鍛件做成的閥門殼體,不僅形狀上複雜的不行,加工餘量也非常之大,自由鍛鍛出的毛坯,一般車削掉的(de)鐵屑往往要占(zhàn)鍛(duàn)坯總重的50- 70%,成品(pǐn)率僅在30- 50%。鑄造和鍛造的(de)切削量由此可(kě)見一斑。由此,從提高閥門的經濟效益出發,考慮如何選擇鑄造和鍛造作為殼體同樣是非常重要的,需要設計人員慎重考慮,鑄和鍛可謂“一字省千金”。
途徑之三,閥門加工和裝配過程的控製(zhì)
閥門機加(jiā)工的質量控(kòng)製
1. 閥門鑄鍛件在(zài)機械加(jiā)工過程中,往往會出現落紗、氣孔(kǒng)、縮孔、縮鬆、折疊、鍛裂、過燒等毛(máo)坯本身在鑄鍛過程中的各種缺陷。由於(yú)毛(máo)坯的鑄鍛過程較機械加工複雜,鑄鍛件(jiàn)的這些缺陷(xiàn)是受到(dào)天氣、原材料、操作等諸多主客(kè)觀因素製約,不可避免;毛坯質量可靠與(yǔ)否的標(biāo)誌僅是缺陷的多少和大小而已。
因此,閥門毛(máo)坯在上數控機床前可以先在普(pǔ)車上進行粗加(jiā)工,加工時留有一定精加工餘量,來觀察是否存在這類鑄鍛過程中存在的缺陷。如果存在(zài),就用經過評審的焊補工藝來挽救。而且,不(bú)同的鋼種其焊補材質、工藝也是不同的。比如說,一般低碳鋼毛坯的缺陷焊補,可在常溫下進行。而(ér)高低合金鋼、有色合金、高鉻鎳合金鋼、鑄鐵(tiě)等毛坯缺陷的修補一定是修補前有預熱和修補後有回火處理的。
因此,在製訂(dìng)鑄件加工工藝時(shí),最好分(fèn)為粗(cū)車與精(jīng)車,普車(chē)與數控車,留有經驗餘量(liàng),不可將毛坯送上(shàng)數控機床後一次加工到位。否則,出現缺陷也隻能“望(wàng)廢興歎”。
途徑之四,閥門加工手段的改進和控製
在上(shàng)世紀90 年代,閥(fá)門機加工大多是傳(chuán)統的(de)普車、立車,很少用到(dào)數控機床或加工中心;也(yě)有(yǒu)一些廠家使用數控機床,但由於閥(fá)門殼體以鑄件(jiàn)居多,鑄件有澆冒(mào)口(kǒu),當時的鑄件後處理(切割、噴丸、焊補、打磨)遠不如今天這(zhè)般重視,鑄件上高高低(dī)低的澆冒口影響了(le)數控機床在閥門行業的(de)運用和發展。
有些閥門廠購買了(le)數控機床,本(běn)意想通過數控機床加工(gōng)來統一尺(chǐ)寸誤差,達到提高裝配一次合(hé)格率的目的。由於鑄件上的澆冒口高低不一樣,需要先上普車粗加工,上(shàng)上下下幾次甚是麻煩,加上那時數控車床質量也不像當今這樣穩定。最後,一些(xiē)買進數控機床的廠家(jiā)都(dōu)把它晾在一邊,隻作為給人參觀的“擺設”。閥門(mén)部件(jiàn)的加工誤差無法得到統一,裝配上也就無法做到(dào)互換,裝配效率也就無(wú)法(fǎ)得(dé)到提高。
2000 年以後,閥門行業對數控機床和加工(gōng)中心的效(xiào)用重新進行了(le)審視和(hé)認定,對以往(wǎng)幾十(shí)年的傳統加工方法(fǎ)和設備進行了反(fǎn)思,特別是前幾年的閥門企業(yè)的大規模轉製後,使用數控(kòng)機床的比(bǐ)例可以說有了一個量的飛躍,一些(xiē)新建工廠的數控機床可以說是家家都有、比比皆是。
據不完全統計,一般年產值在5000萬以上(shàng)的新建閥門工廠,數控機床、加(jiā)工(gōng)中心在閥門(mén)加工中的普及率幾乎達到100%。數控機(jī)床的大量使用,將加工時的受經驗控製的人為因素縮小到最小範圍,使複雜(zá)的事變得簡單了。輸(shū)入運(yùn)轉程序後,閥門的機加工作業尤其是大批量(liàng)生產作業,由人工(gōng)支配變為機(jī)器控(kòng)製,加工時間大為縮短,功效大大提高,加工的尺寸誤(wù)差(chà)基本達到(dào)一致,使得閥門(mén)的裝配一次合格率大為上升。據粗略統計,使用數控機床後,閥門機加工和裝配的總工時與原先相比縮短了30%或以(yǐ)上,質量更加穩定。在人工費日益高漲的今天(tiān),由於(yú)高精度自動化機械的推廣運用,製造企(qǐ)業均從中(zhōng)獲益匪淺。
途徑之五,對閥門毛坯工廢和料廢的控製
1.熟悉(xī)國際先進的(de)閥門標準,減少不必要的材(cái)料損失
由於閥門是承壓設備,在管道中要受到一定的(de)壓力,特別(bié)是用鍛件做殼體的中高壓閥門,過去(qù)老的觀念一直是凡是承(chéng)壓鍛件,如有缺陷一律不能焊補,不管它是料廢還是(shì)工廢。但時代在變,技術在進步,對於鍛件用焊補的方(fāng)法也從過去的全盤否定到在一定條件下,可以焊補修複。國(guó)外已經對包括閥門在(zài)內的機械設備進行(háng)各種類型的焊補修複作為綠(lǜ)色環保工程而加以極大關注和提倡。
如美國(guó)試(shì)驗與材料學會標準ASTMA965/A965M- 2002《高溫承壓件用奧氏體鋼鍛件標準規範》中第10 焊補章節10.1 指出:“允許對鍛件進行焊補(bǔ),但隻(zhī)有(yǒu)買方有否決權。此類焊補(bǔ)應符合ASME 鍋爐(lú)和壓力容(róng)器規範(fàn)第IX 章的規定”。
ASTM A182/AG182M- 2002《高溫用鍛製或軋(zhá)製合金鋼法蘭、鍛製管件、閥門和部件》第13 焊(hàn)補章節中131 指出:“應允許焊補……”
這就是說,承壓鍛件(除非高壓超高壓閥門(mén))並不是以往修補的“禁區”了。2.鍛件的修補必須經科學鑒定。上述美國標(biāo)準告訴我們,鍛件的缺(quē)陷(xiàn),尤其是表麵缺陷,如折疊、表麵淺(qiǎn)而短的裂紋、黑疤(加工餘量小加工不出),隻要征得用戶同意,又有無損探傷手段(duàn)配合(UT 和(hé)PT),再加上有適合的、經評定的焊補工藝,並能(néng)證明缺陷的焊補是合格的、可靠的,就可以挽救一(yī)些本來要被“判處死刑”的毛坯鍛件,從而為企業減少一些材料的損失。
如口徑在20 吋以(yǐ)上球閥用鍛件做(zuò)殼體的話,一(yī)個閥體重量就達數百公斤,報廢或回用其經濟價值都是非常可觀的。如是這般,對(duì)缺(quē)陷鍛件的修補,每年也能為企業帶來相當大的經濟(jì)收益。以一個年用不鏽鋼鍛件2400 噸的企業為例,每減少一個百分點的工料廢(fèi),就能為企業挽(wǎn)回近百萬元(yuán)的損失。長之以往,經濟(jì)效益十分可觀。
閥門製(zhì)造企(qǐ)業作為通用機(jī)械行業的重要(yào)成(chéng)員,在國民經濟繼續(xù)保持二位(wèi)數增長的大好勢頭下,在國家重視和發展基礎工業、增(zēng)加出口、走世界製造強國的強勁推動下,目前正是大施拳腳的大好時光;同時也是大練(liàn)內功、提升自我素質的整合時期。行業同仁應抓(zhuā)住這個重大轉折時期,提升中國閥門在國際同行中的地位,這就要不斷研究和改進生產工具、工藝路線、材料選用等一係列問題,為閥門的製造,為(wéi)行業整體節能增效作出更大(dà)的貢獻。
如果您有機床行業、企業相關新(xīn)聞稿件發表(biǎo),或進行資訊合作,歡迎聯係(xì)本網編輯部, 郵箱:skjcsc@vip.sina.com