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某工程标准件复验若干问题探讨

2017-02-10王若琼

航空标准化与质量 2017年6期
关键词:标准件紧固件钛合金

王若琼

某工程在设计伊始就采用了大量先进的国外标准件。标准件质量是影响产品整体质量的一个重要因素,因此,对外购标准件质量的控制和复验就成了一项不可或缺的工作。本文结合某工程标准件复验的现状,对某工程标准件复验存在的问题进行分析,并提出相关建议。

1 标准件复验的必要性

1.1 保证标准件装机质量

标准件复验是标准件使用方按标准对每批次标准件的外观、尺寸、机械性能、显微组织等进行检查,它是直接关系到设计、工艺、检验、供应等部门的一项基础性工作。标准件是飞机生产的物质基础,一架飞机上采用的标准件高达几千种规格、上百万件。开展标准件复验工作,认真执行有关标准,可以有效控制标准件的质量,降低不合格标准件装配风险,满足型号标准件使用要求。

1.2 标准件质量问题处理难度较大

飞机用标准件的种类、数量繁多,遍布飞机的各个角落。由于标准件是成批提交和使用,同种类不同规格的标准件可能用在一架飞机的各个不同部位,也有可能用在不同的飞机上,其质量追溯难度十分大。生产中(或已交付)的飞机,一旦标准件质量暴露出问题,则该批次的标准件都应进行排查和更换,所耗费的资源巨大,并严重影响生产进度(或客户关系)。所以,开展标准件复验工作,从源头上解决标准件的质量问题就显得十分必要。

2 某型飞机标准件选用情况及复验

2.1 标准件的选用情况

某型飞机用标准件包括紧固件、机体构件、卡箍衬套弹簧、管路件、操纵件、电气连接件。通过梳理现有标准件目录等相关技术资料,可以得出紧固件、卡箍衬套弹簧和管路件的使用数量较多,重要程度更大。

紧固件在所有标准件中使用数量最大,在紧固件中使用数量大且相对重要的是螺栓、螺钉和铆钉类。螺栓、螺钉类紧固件的螺纹形式主要为普通螺纹,仅机翼与机身对接的位置用了极少MJ螺纹紧固件。材料的使用上,大部分采用不同类型的钢,少部分采用了铝合金材料。由于主要为钢制,其强度等级最高为1175MPa。管路件中使用数量大且相对重要的是刚性连接的管路件,材料主要为铝合金、碳钢、合金钢、奥氏体不锈钢(螺母用奥氏体不锈钢)。

卡箍类产品中,以连接固定类的卡箍使用量大,重要程度较高,其中,卡箍箍带的材料多为20钢或2A12铝合金。某型飞机所选标准件800余项,标准版本多为1983版,很多性能和技术条件已经落后。近年来,随着机型的发展以及对标准件更高的需求,逐步对锁、卡箍类的企标进行了替换,增加了部分钛合金MJ螺纹的螺栓、螺母标准,并引入了部分国外标准。

2.2 标准件复验情况

某工程标准件复验规定汇总了某型飞机选用的所有标准件,明确了外购标准件复验项目、复验标准件的数量和抽样方案、落实复验任务分工。外购标准件复验流程图见图1。

3 某工程标准件选用情况及复验

3.1 新标准件的选用情况

对某工程上使用的标准件进行归纳分类,转化国外标准的有钛合金螺栓、A286螺栓、1300MPa钛合金螺栓、1500MPa十二角头螺栓、钛合金高锁螺栓、1300MPa钛合金高锁螺栓、高锁螺母、自锁螺母、铝铆钉、钛铌铆钉。航标系列的有螺栓、垫圈、管接头、螺母、MJ螺纹螺栓、衬套、止动垫圈、托板自锁螺母、销、轴、搭接线。除了垫圈(HB1-502-2002、HB1-503-2002、HB1-509-1983、HB1-521-2002、HB1-602-2002)、衬套(HB3-10-2002、HB3-13-2002)、销、轴(HB1-703-1983、HB1-704-1983、HB1-706-1983),其余都是新标准件。

3.2 技术指标要求更高

某工程新性能的实现,给标准件相关技术也提出了新的要求。所采用的标准件主要向着长寿命、高可靠性、低重量、易安装、免维护的方向发展,并通过采用新材料、新技术和新工艺等多个途径提高了紧固件的综合性能。比如某工程研制中特别关注的是螺栓、高锁螺栓、高锁螺母这类与结构寿命相关的螺纹紧固件和新材料紧固件。

在加工技术上,MJ螺纹相对于普通螺纹有能显著提高整机连接件的疲劳性能,其疲劳寿命可提高3~5倍的优点,某工程基本上不选用普通螺纹零件,结构用螺纹紧固件以MJ螺纹标准件和钛合金标准件为主。钛合金与普通合金钢、碳素钢材质性能不同,其加工方法存在的差异使冷镦、磨削工艺参数得到优化。

在强度等级上,目前国内紧固件的强度等级基本上是1100MPa级,而某工程上大量应用了取得很大的进步的强度等级为1300MPa级的钛合金紧固件。

在工艺技术上,由于不同材料之间电位差较大,直接安装将给机体结构件造成严重的腐蚀。某工程上钛合金紧固件表面采用涂铝或镀铝的方法解决连接部位的防腐蚀问题。

3.3 外购标准件复验情况

结合某型飞机外购标准件复验现状,编制了某工程标准件复验规定,其外购标准件复验流程图见图2。

4 某工程标准件检测存在问题

为确保提交的标准件符合产品规范的要求,就必须完成标准所规定的全部试验项目,其检测能力直接关系到某工程的生产周期和质量。在对标准件进行检验时,存在的问题,首先是某工程上大量应用了新标准件,其检验项目也与以往有所不同,需要更先进的手段。若理化检测试验设备缺乏,导致有些试验项目无法在进行,需要进行外协。其次是标准件复验项目中都会有外观检查,其中标准件外观尺寸种类多(长度、角度等),数量大,还存在有部分尺寸无检测手段的问题。如果每一项尺寸都按标准来进行检测,将导致检查工作量增大,更何况检验人员缺乏。

5 对标准件复验工作的建议

基于上述问题,怎样在保证标准件质量的前提下,减少检验工作量是标准件复验的关键问题。

5.1 引入自动化的检测设备

自动化检测设备在检测过程中能大大提高劳动效率;能适应各种工作环境和工作时间,有效避免人工检测的高差错率,保证了产品的交付质量;便于及时掌握产品质量信息,调控生产。

5.2 引入转移规则(加严和放宽条件)

参考GJB 179A-1999 《计数抽样检验程序及表》,在对一系列连续提交批的抽样检验中,应根据产品质量的变化情况,按转移规则进行调整,即调整抽样方案。这是指在产品质量正常的情况下,采用正常抽样方案进行检验,而当产品质量变坏或生产不稳定时,则换用一个更严格的抽样方案,以使存伪的概率小些,而当产品质量比所要求质量好而且稳定时,则可换用一个宽些的抽样方案。具体如下:从正常检验到加严检验;从加严检验到正常检验;从正常检验到放宽检验;从放宽检验到正常检验。

5.3 对标准件实行重要度管理

根据标准件失效后的危害性分析,确定标准件的重要程度,可分为3个等级:关键、重要、一般。对标准件实行重要度管理可以明确检验的重点,有利于选择更好的验收抽样方案,便于综合评价产品质量。

5.4 对关键尺寸(性能)的检查

标准件的尺寸(性能)多,根据安装、工艺等重要性可分为关键尺寸(性能)和次要尺寸(性能),虽然说没有哪一条尺寸(性能)是多余的,但是次要尺寸(性能)对于生产加工、安装、安全等作用不明显。标准件尺寸(性能)的繁多对检查工作造成了冗余,既费时又费力,效果还不明显。可对标准件的关键尺寸(性能)进行检查,次要尺寸(性能)不进行检查。

5.5 统一采购、验收、配送供货

各个制造商所用的标准件肯定有所重叠,如果同样同批次的标准件而不同制造商都进行复验,势必造成经济、资源浪费。可搜集资料,对各制造商标准件的情况进行筛查,然后同样的标准件进行统一采购、验收、配送供货,此类标准件可不必进行复验,根据有效证明文件直接办理入库,提高效率,节约经济成本。

6 结束语

每个标准件都应符合相应标准的全部规定,但在大量生产中并非都能如此。避免产生不合格的标准件是不现实的,尤其是在大批量产品中,可能偶尔出现一些不合格的标准件。通常技术要求也不需要拣出不合格的标准件,因在任何情况下,这都是一个困难且不经济的程序。每个不合格的标准件都可能对预期使用有不利影响而引起申诉。制造者在生产的工序中,应尽量注意将不能满足技术要求的零件风险降至最低程度,但标准件使用方仍希望能确认已交付的标准件是否按技术条件生产,这也是合理的要求。通常,对大批量标准件进行随机抽样,以合格质量水平(AQL)的值进行评定。

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