2007年以来,太行机械所属的机械制造公司立足高难度、高精度、高技术含量产品研发,在高难技术的支撑下,产品已经由高速动车组系统,向大功率机车、城铁制动系统拓展,并逐步实现了主要零部件的自动化生产,震动业界。
高强度螺栓的高频淬火工艺
高强度螺栓既要具有相当大的硬度,又要具备一定的韧性。因为,只有这样,高铁制动装置才能既耐磨又坚韧。同时,它还提出了较为严格的淬火加工技术要求,可以实现距离端面1mm范围的淬火,这在业界是技术难度极高的。
在机械公司的生产车间内,有两台顶部带有抽风管道的机器显得十分惹眼。此时,一名技术工人正在利用它对一筐螺栓进行精细加工。这名工人首先将一根螺栓固定在玻璃窗底部的一个托架上,然后,关闭玻璃窗,启动程序按钮。随着螺栓的高速转动,玻璃窗内一个感应器缓缓落下,稳稳地而且精准地将螺栓套在中央。几秒钟后,几股激烈的水流从玻璃窗内喷出,冲刷在这个螺栓上。当技术工人将螺栓从机器上取下时,其金属色泽比加工前显得更加鲜亮。
河北太行机械工业有限公司厂房
“这是数控高频淬火设备,主要是通过电磁感应技术,使零件表面温度瞬时产生极高的温度。高强度螺栓能够达到尺寸精度和硬度标准,全靠它。”郝彦彰说。
高强度螺栓“以车代磨”工艺
高强度螺栓表面硬度大,这类产品的加工通常采用磨削加工。不过生产效率低下,一天下来也就能生产20多根。如何提高效率,又成了一道难题。
“以车代磨”工艺研发的重任落在了公司数控车工靳小海身上。用普通刀具加工,磨损厉害且容易折断,加工精度误差也远超标准。为找到适合加工不同原料螺栓的刀具,靳小海找来瑞典、美国、以色列等国的各式刀具逐一试验。根据几何参数和刀具材料,一点点儿改进切削参数,终于选出了一套适合的刀具方案,并根据实际需求设计数控程序。
以车代磨技术的应用,使机械公司的生产效率成倍提高,高强度螺栓产量由原来磨削加工的每班25件,提高到班产130-150件,为高铁制动装置主要零部件的批量化生产奠定了基础。
高强度螺栓自动化生产线
在机械公司的高强度螺栓生产线上,两只机器手灵巧地来回穿梭。其中,一只机器手从插满螺栓的架子上将螺栓一根根拿起,然后放入一个机器内。经过初步加工后,机器手又将它放上传送带,由另一只机器手一只只拿起,放入车床,车出螺纹,最后,整齐地插入生产线另一头的螺栓架子。
在这套自动化生产线区域内,完全看不到工人的身影,螺栓的上料、车螺纹、铣扁等工序,完全由机器手完成。
机械公司生产运营副经理李光旭说,目前机械公司的两台生产线可以提高三分之一的生产效率,整条生产线只需要一个人就可以。智能化、自动化、少人化已经让太行机械尝到甜头,他们正在开发更多适合自己的数字化生产设备。比如,现在螺栓从生产线到高频淬火设备还需要工人运输,不久这里就会多上几台全自动货车,高强度螺栓的整个生产过程都将由电脑和机器人来完成。
目前,机械公司“十三五”期间的订单已突破1亿元,仅大小13项高铁螺栓生产加工就已达几十万根。面对庞大的中国高速铁路市场,太行机械的数字化生产将为高铁制动增加更多智慧元素。