設計是零件質量精細化控制的第一步,直接影響產品的質量特性、制造難易程度和使用壽命。零件在設計過程中重點考慮必須保證零件滿足發(fā)動機服役條件所要求的使用性能,并在熱處理過程中不因設計因素出廢品,即熱處理工藝性。這就要求對零件的結構、材料的選擇、熱加工變形量等都應該在設計時考慮到位。目前主要問題是,設計、工藝脫節(jié),熱處理工藝性考慮不夠充分;設計環(huán)節(jié)零件的材料選擇過于依賴各類標準,與實際生產脫節(jié);發(fā)動機薄壁殼體零件或復雜結構零件熱變形考慮不到位。
熱處理零件設計過程的精細化控制措施如下:
(1)工藝提前介入設計環(huán)節(jié),設計的熱處理零件圖樣工藝會簽率達到100%。
(2)在選擇零件原材料時,設計人員應考慮零件的工作狀態(tài)、使用性能,結合材料性能,通過科學計算,來選擇材料,保證材料綜合利用率達90%以上。
(3)遵循熱處理零件結構形狀設計的基本原則,即:避免應力集中、厚薄突變、銳角換成圓弧。綜合考慮確定圓度、圓跳動量等幾何公差。
2.零件原材料質量
優(yōu)質的材料是熱處理質量控制的基本保證,材料本身存在各種缺陷和問題,就可能在熱處理時被擴大或引發(fā)新的熱處理問題,從而影響零件熱處理質量。
存在的主要問題是,原材料的復驗不及時,有時落后于零件投產下料;下料時隨意代換原材料,包括材料、規(guī)格、標準的代換;原材料存放現(xiàn)場的一些小批量余料標識不清楚,這都造成熱處理質量隱患。
熱處理零件原材料質量的精細化管理措施如下:
(1)投產下料前應進行100%復驗,復驗合格后方可進行下料,并做好記錄。
(2)材料存放現(xiàn)場,物料需定置分類、標識清楚;對下料位置、料坯標記有明確規(guī)定,轉熱處理質量精細化管理模式運過程中嚴格辦理交接手續(xù),謹防混料。
(3)原材料的代換,必須經(jīng)設計、工藝部門評審和驗證,并辦理相關手續(xù)。
3.熱處理前的加工
發(fā)動機某些零部件的生產較殉復雜,在熱處理前往往會涉及鍛造、焊接等熱加工,以及旋壓、機加工等冷加工。這些工序的質量對零件熱處理性能有很大影響,并有可能成為熱處理失敗的直接原因。如鍛件的內部裂紋在淬火時引起淬火裂紋,零件機加工時進給量大,會影響加工應力存在的大小,進而影響零件熱處理變形量。存在的主要問題是,鍛件、沖壓件等外協(xié),存在不可控因素,質量隱患多;發(fā)動機殼體等薄壁零件表面質量加工缺陷時有發(fā)生,存在隱患;焊接應力、強力旋壓的變形應力消除不及時、不徹底。
熱處理零件前期加工質量的精細化管理措施如下:


(2)零件熱處理前各工序加工質量,按照各工序具體要求進行100%自檢和專檢;熱處理入爐前,再次進行100%自檢。
(3)焊接件必須經(jīng)過焊縫無損檢測,焊接完成后8h內進行消除焊接應力。大變形加工后的零件按規(guī)定時間及時退火消除加工應力。
4.熱處理工藝文件
由熱處理工藝人員依據(jù)設計圖樣及相關技術要求編制的熱處理工藝文件,其質量對生產過程中零件的質量起著關鍵作用。存在的主要問題是,熱處理工藝文件中零件信息、工藝參數(shù)等不全,存在低級問題;熱處理工藝路線安排不合理,一些熱處理工藝參數(shù)不夠準確;熱處理作業(yè)指導書、熱處理工藝細則等指導文件不夠詳細,或要求不明確。
熱處理工藝文件的精細化管理措施如下:
(1)加強工藝文件的簽審,編制、校對、審核、批準人員技術職務逐級提高,確保工藝文件準確、完整。
(2)新工藝路線必須100%經(jīng)過試驗驗證,主要工藝參數(shù)的選擇有嚴格的理論依據(jù)。其他參數(shù)如裝爐量、加熱次數(shù)、淬火冷卻介質溫度確定應有理有據(jù)。
(3)工藝操作細則覆蓋熱處理的全過程,從零件清洗裝夾,到熱處理加工中的控制,再到最后零件的檢驗,辱一步都有詳細指導和規(guī)定。
5.熱處理實施過程
零件整個熱處理過程直接影響著熱處理質量,熱處理設備、具體操作執(zhí)行情況、熱處理變形控制都應進行監(jiān)督和檢驗。目前存在的主要問題是,整個熱處理過程缺乏監(jiān)管,熱處理特殊過程確認不重視;熱處理設備運行情況的監(jiān)控不夠重視;過程控制過于依靠人,過于重結果,但操作者素質、能力不同,結果就可能不同;對熱處理過程關注不夠,過程記錄不認真。
熱處理過程精細化管理措施如下:
(1)涉及熱處理特殊過程確認的零件,進行“人、機、料、法、環(huán)”的確認,確認過程要求相關部門人員全程參與,能力符合要求后再進行生產。
(2)定期對熱處理加熱設備的爐溫均勻度、控溫精度等進行校檢,加熱過程中時刻關注設備運行情況,避免設備不穩(wěn)定造成的熱處理質量問題。
(3)對現(xiàn)場工藝文件執(zhí)行情況做好記錄,現(xiàn)場記錄實施表格化管理,做到程序清晰,內容和記錄完整、可追溯。質量部門派駐專職熱處理質管人員,負責熱處理過程監(jiān)督、檢查,并做好生產記錄。
三、精細化管理評價
基于精細化管理要求,遵循精細化管理指標選擇原則,組織發(fā)動機有關設計、工藝等專家,以及相關物資、外協(xié)、生產技術骨干等人員,總結實際管理理驗,運用頭腦鳳暴法確定精細化管理指標,并根據(jù)經(jīng)驗總結的各指標對熱處理零件質量影響程度,分別賦予各項指標相應的權重,建立一個具有兩級指標的評價體系,如表1所示。
基于此認定標準,定期組織相關人員深入設計、工藝、物料間及車間等,通過現(xiàn)場走訪和資料查看,進行現(xiàn)場精細化打分評價。通過每次評價,總結先進經(jīng)驗并完善改進各環(huán)節(jié)管理措施。
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