5083精加工板在烟草机械上的应用

刘钰

（中烟机械技术中心有限责任公司，上海 201206）

1 引言

烟草机械产品的基座、箱体类零件以往多采用铸铁或铸铝材料，而在近年来引进的烟草机械产品中，这类零件大多采用铝质板材组装结构。它减少了铸件结构，降低了零件的加工难度和加工过程中的环境污染等。长期以来，一般选用普通轧制板材，经龙门刨（铣）床进行粗、精加工，中间去应力处理的工艺手段，以满足零件的粗糙度、平面度等设计要求。因刨削加工效率低、去应力处理设备能耗高、生产周期长，不能满足烟草机械制造企业快速响应市场的要求。在不增加加工成本的条件下，选择新材料、改进加工工艺、缩短生产周期，成为烟草机械制造企业生产的现实的、迫切需要。

2 墙板类零件常用加工工艺分析

图1 典型墙板零件简图

墙板类零件一般是部件的装配基础和安装基准，对抗拉强度有较高要求。其平面度要求为0.1～0.5mm，一般在IT7～IT9级之间，表面粗糙度Ra1.6～3.2，需要进行阳极氧化、涂漆等表面处理。零件厚度在8～40mm 之间，最大长度超过2000mm，材料牌号一般为5A05、2A11、5083。典型的墙板零件简图见图1。

墙板零件的结构特点，决定了其工艺重点是消除加工应力，保证其平面度。在工艺选材时，一般选用普通轧制铝合金，需要进行粗、精加工，中间经去应力处理的工艺手段，保证零件的平面度等设计要求，并且满足零件在加工过程中不变形，其工艺流程见图2。

图2 高精度墙板加工流程图

3 进口5083 精加工板材的质量性能特点

在产品设计过程中，为确保产品性能，铝质板材的选用多以进口5083 精加工板为主。据检验，进口5083 精加工板抗拉强度Rm可达320～380MPa，Rp0.2达200～250MPa，材质均匀且消除内应力，表面粗糙度低于Ra0.4，厚度公差为±0.1mm。8～20mm 厚度板材，平面度可达0.3mm；厚度20mm 以上的板材，平面度可达0.1mm，具有优良的机械加工性能和阳极氧化效果。进口铝合金精加工板材，在精密机械加工、工作台面以及通用工程等领域应用较广。由于该种材料在成型过程中采用了先进工艺，板材内应力趋于零，所以在机械加工过程中变形很小，有利于保证零件的加工精度。进口5083 精加工板的机械性能、加工性能、表面处理性能等均能满足墙板零件的设计、工艺要求，可以替代5A05、2A11 作为墙板零件的精毛坯。

4 采用进口精加工板材的应用效果

通过对墙板类零件的加工周期和材料利用率进行详细调查和分析发现:采用普通轧制板，根据零件厚度和最大外形尺寸不同，单面加工余量一般为2～5mm，目前材料利用率约为50%～70%。调查发现，对单件、小批的生产组织方式来说，工艺流程的长短对生产周期有直接影响，其工序间等待时间、技术准备时间、检验时间等辅助时间，往往是加工时间的几倍甚至几十倍，因此，工序集中，缩短工艺流程，可以明显缩短生产周期，提高企业的市场反应能力。

选用进口5083 精加工板材后，可提高材料利用率20%～25%;降低加工工时35%以上。由于取消了粗加工两平面、去应力处理、精加工两平面工序，缩短了工艺流程，零件加工周期缩短30%～50%，平均缩短生产周期4～8周。改进工艺后的工艺流程见图3，加工示意图见图4。

图3 改进工艺后墙板加工流程图

图4 墙板加工示意图

成本方面，采用进口材料增加的成本与取消工序降低的成本大致相当，因此零件的加工成本并不增加。此外，因墙板类零件加工周期的缩短，还带动了整个产品生产周期的缩短，为公司带来巨大的时间效益和经济效益。

5 结语

根据烟草机械单件、小批的生产性质，用进口5083精加工板材代替普通轧制板材，作为墙板类零件的毛坯，减少了两平面加工工序和去应力工序，在不增加成本的前提下，缩短了工艺流程，零件加工周期缩短30%～50%,平均缩短生产周期4～8 周，特别是在新产品试制过程中，可有效缩短试制周期，提高市场反应能力，经济效益和社会效益显著。