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改进核电给水泵铸件尺寸检验工艺的应用

2018-11-15

现代制造技术与装备 2018年10期
关键词:指导书划线铸件

杨 云 陈 绪

(中国电建集团 上海能源装备有限公司,上海 201316)

1 现状调查

近几年,核电项目执行过程中对泵铸件尺寸的要求较常规产品高,造成核电泵铸件划线寻心、尺寸检查成为产品出厂检验验收的难点。核电项目执行过程中暴露不少问题,出现了比较严重的铸件尺寸偏差,甚至造成铸件报废、经济浪费的同时,也对生产进度产生影响。

目前,从铸造到最终检查验收过程中,需多道工艺进行衔接。根据泵铸件的结构,在铸件浇铸完成后需进行划线寻中心,以此确定后续粗加工尺寸。粗加工完成后,泵铸件转移工位进行流道打磨、无损检测等工序。最终产品验收前,进行表面喷丸处理和最终尺寸检查。

在分析问题的成因时,发现由于铸件制造流程不严密,生产中多次划线,其中部分划线未严格按照工艺作业指导,各个加工工序中的基准改变,产生基准不统一问题,导致最终尺寸检查的不合格。针对铸件制造流程上存在的问题,本文旨在探索解决问题的方法,减少铸件的尺寸偏差,降低后续大面积堆焊、打磨修复甚至是报废铸件的不利影响。

2 设定目标

2.1 找中心

对铸件划线时的中心基准和形状进行确定,明确铸造完成后的划线,必须以泵流道为基准找中心。

2.2 改进指导书

找加工和尺寸检查中心明确要求,重新改进作业指导书,并传递到各个工序。

2.3 改进工艺

保留首次划线基准,提出明确的要求和方法使之保留到最终交付。

2.4 原因分析

运用原因分析鱼骨图,列举可能导致泵铸件尺寸检验不合格的一系列原因,如图1所示。

2.5 确定主要原因

要因确认1,操作人员未按流道找中心,操作人员均采用按最大外圆或最小内圆来确定中心,尤其是粗加工前的划线。这种做法有利于机加工,但忽视了泵铸件以流道为中心的原则。询问操作人员,并未按照加工工艺,而是为了便于加工,擅自将粗加工的划线改为以外圆为中心。

要因确认2,划线操作不当,划线时未按照作业指导要求的三点支撑方式,未将泵壳按规定支撑进行定心操作,违反了作业指导书内的划线寻心要求,采用将泵铸件倒扣在平板上的方法进行划线,违反了三点确定一个平面的基本原则。

图1 原因分析鱼骨图

要因确认3,生产工序导致多次划线,如果不考虑打磨和无损检测、材料检测的话,基本流程如表1所示。

表1 工作流程

由以上的流程图可以看出,该铸件在整个流程中至少要出现3次划线,每次划线都在后续的加工过程中磨损,不能将铸造完毕后的划线保持到最终检查。多次划线导致基准不统一,极易造成最终的尺寸偏差。

要因确认4,经过查核,铸件在机加工完毕后,再次划线进行最终检查。若采取打样冲的方法将最初的基准线保留,则不会出现测量上的偏差和争议。由于采用再次划线的办法来进行最终尺寸检查,则无法判定上一步加工是否正确。

要因确认5,检验测量方法有误,在进行泵铸件压水室尺寸检查测量时,压水室外壁到泵基圆尺寸测量过程中,压水室外壁到基圆的尺寸线必须过中心线,但是操作人员错误地理解尺寸定义,未考虑距离值过中心线。这导致在进行打磨和后续加工修复时,出现尺寸偏差。

2.6 改进及应用

针对问题的主要原因,进行如下方法的改进应用,严格按照作业指导进行划线寻心操作,在寻心的过程中为了调整水平,采用油压千斤顶或相应设备对泵铸件进行3点支撑,如图2所示。

图2 泵铸件3点支撑

通过测量泵压水室流道内尺寸,应用“8点平均”法确定划线加工中心,如图3所示。

图3 铸件“8点平均”划线寻心

改进应用2:铸件浇铸后划线并打样冲固定,使得样冲保持到交付。由于铸件浇铸完成后必须经过多道工序,在工序的实施过程中会将原有的划线清除,因此在首次划线后打样冲,样冲可打在非加工面上,使之固定并保持到出厂交付,保证各个工序过程中基准始终统一,如图4所示。

改进应用3:改进作业指导书对测量方法的规定,要求对流道尺寸的测量方法进行完善并固化,并把具体条款写进作业指导书内。将作业指导书编号编入相应的质量计划内,以保证在测量过程中操作和检验人员均按文件执行操作。

2.7 措施巩固

为了将改进应用实施到各个工序内,进行如下措施:管理人员对生产流程进行监督,确保铸件从浇铸开始就确定最终划线中心基准;要求管理人员严格按照质量计划中所引用的作业指导书进行操作;每次检查过程中,管理人员必须查验泵铸件样冲的完整性。

图4 铸件样冲基准示意图

3 结语

对泵铸件的测量检验进行明确规定后,铸件尺寸验收合格率明显提高。通过对比改进应用前后的检验结果,铸件检验合格率提高60%。通过对铸件生产流程的检测,本文确定了铸件验收不合格的原因,分析原因并提出了改进应用措施。从完成铸件浇铸就规范划线寻心基准,并且改进作业指导书和质量计划的实施,有效提高了泵铸件的尺寸检查合格率,减少后续修补工作,提高工件制造的经济性,并保障制造进度。

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