◎首都航天機械公司 李杰 張文忠 叢建軍 祝世強
鈑金技術是航天制造技術的重要組成部分,是構成首都航天機械公司生產能力與核心競爭力的主要部分。為提高鈑金工藝水平和制造能力,推進工藝振興計劃,首都航天公司成立了鈑金技術研究室。作為鈑金技術方面的研發機構,鈑金技術研究室承擔著鈑金新技術的研究開發和工程化推廣應用任務,并根據航天產品研制和生產的特點跟蹤國際國內前沿技術的研究情況,逐步提升航天產品的制造技術水平。
長期以來,首都航天公司經過技術交流、引進和自主研發等手段,使旋壓成形、磁脈沖成形、拉形、精密沖壓成形、數銑網格筋壁板成形等技術分支逐步實現了在航天產品中的應用,并掌握了核心技術。目前,正在通過與國內外院校和研究所的合作研究,在柔性成形(包括內高壓成形、充液成形、多點成形與漸進成形等)、超塑成形/擴散連接、熱成形等技術分支進行知識的吸收和消化,并逐步應用于型號產品生產。
在旋壓成形、磁脈沖、內高壓成形等技術方面,首都航天公司經過知識積累、創新和應用等過程,獲得6 件國家發明專利授權,發表科技論文10 余篇;在旋壓成形方面,掌握了三心底穩定旋壓成形技術、鋯無氧銅溝槽內壁的旋壓成形技術等多項核心技術;在磁脈沖成形方面,掌握了翻邊孔成形、薄壁大口徑管端口校形等多項關鍵技術,其研究成果在艙外航天服、新型運載火箭型號研制中發揮了重要作用。
首都航天公司在鈑金技術方面進行的一系列對外技術交流和技術引進項目逐步形成了生產能力,提高了競爭力,同時總結出了鈑金技術知識管理需要經歷知識積累、消化和創新、釋放、歸納等4 個過程,并最終形成了由技術分支、研究方向、關鍵技術、工程應用及知識點采集構成的鈑金專業技術樹。
我國目前的制造技術水平距離先進國家尚有20~50年的差距,在鈑金制造技術方面,首都航天公司的設備能力和技術水平與國內先進企業也有一定差距,所以技術交流和技術引進是公司知識積累過程中的重要環節,也是完善鈑金技術樹中技術分支的重要過程。
通過參加各種學術研討會、技術交流會等學術性會議,可以了解國內外專業技術發展方向,拓展視野和思路。學術論文和大會報告都是學者的最新研究成果,平均比雜志上的技術信息提前半年以上,而且在高校學者的報告或參考文獻中可以了解到一些國際最新的研究內容。
另外,國內高校注重理論研究和基礎試驗,尤其在數值模擬技術方面強于企業,通過合作的方式與相關院校保持技術交流與合作的關系,能夠起到事半功倍的效果。
技術交流和引進可以吸收先進的技術與經驗,在此基礎上進行再創新是提高自身技術水平和迅速縮小與先進國家差距的重要手段,是了解世界先進技術并快速發展為己用的最佳途徑。
我國磁脈沖技術發展水平與先進國家相比有很大差距,主要表現在磁脈沖設備制造技術、磁脈沖成形工藝、感應器制造技術、磁脈沖技術應用以及產生的效益等方面。國內磁脈沖技術研究機構主要集中在高等院校,偏重于理論研究,缺少與國際先進國家的實質性合作和技術交流。2005年,首都航天公司與俄羅斯在磁脈沖技術方面進行技術交流,同時引進了磁脈沖設備并投入精力進行應用研究工作。經過幾年的知識積累和創新,在航天產品上實現了磁脈沖成形技術的應用,在型號生產中發揮了重要作用并產生了顯著的效益。實踐證明,在軍工企業中走“高起點發展,以型號應用為背景,積極開展自主創新”的發展道路是可行的。
蠕變成形技術是首都航天公司在鈑金成形方面開展的第二項技術引進項目。該技術是利用金屬的蠕變特性,將成形與時效同步進行的一種成形方法,是一種發展中的新工藝。公司通過調研,針對數銑網格壁板的成形精度問題開展了蠕變成形技術項目的引進,以此推動該技術在大型薄壁殼體件精密成形方面的應用,滿足型號高可靠性要求,同時實現技術知識的逐步積累。
技術交流和技術引進只是知識積累的一部分,自主研發和創新才是掌握技術的關鍵環節。技術研究團隊要充分利用實驗室的有利條件,進行各種可行性試驗研究,積累試驗數據,為工程化應用打下堅實的基礎。
例如,在旋壓技術方面開展了TC4 材料熱旋和5A06 鋁合金材料的多道次普旋試驗,同時完成了1Cr21Ni5Ti 材料無芯模強力旋壓及曲母線普旋試驗,為這些材料旋壓的工藝性及成形參數積累了一定的數據資料。
在磁脈沖成形技術方面經過大量的工藝試驗,摸索出了10余種規格的翻邊孔成形工藝參數,確定了成形裝置的結構尺寸。進行了波紋管端口校形工藝試驗,開展了長壽命感應器制造、異種金屬連接成形等試驗工作。
知識的積累是技術樹種技術分支形成的基礎。通過對新知識的吸收,并結合長期以來公司鈑金技術的經驗積累,形成了鈑金技術主要技術分支(見圖1)。

圖1 鈑金專業技術分支
知識消化和創新是知識管理的一個重要過程,是知識升華的關鍵,也是鈑金技術樹形成的關鍵所在。鈑金技術研究室的另一項主要工作內容就是知識消化。引進先進設備和技術只是形成了一個研究平臺,更重要的是在國外先進經驗的基礎上結合自身的產品進行再開發和創新,形成自己的知識和產品。這個過程非常艱苦,需要有自己的專業研究團隊,一般需要5~10年的時間才能真正掌握一項技術。
旋壓技術是鈑金成形技術的一個重要方向,研究室結合型號產品的研制與生產,具備了一定的普旋、強旋、復合旋壓的技術基礎。在磁脈沖技術引進后,相繼獨立開展了一些磁脈沖凸孔、校形、切割等研究,并結合磁脈沖技術資料的翻譯和再學習,基本掌握了磁脈沖成形技術,完成了知識的消化。同時在此基礎上進行了創新,實現了外形尺寸小于30mm 的薄壁鋁合金盒形件的切邊功能。隨后,研究室人員在原有基礎上進行了改進和創新,開發了薄壁盒形件不規則端口切邊裝置和方法,并獲得了1 件國家實用新型專利授權。
隨著首都航天公司其它技術也在消化、創新的基礎上不斷完善和進步,各種技術在交錯的同時,又因各自的工藝特點而形成某研究方向下的多個關鍵技術,這些關鍵技術構成了公司鈑金技術樹的基本構架。
經過知識積累和消化兩個過程形,成了首都航天公司內部的研究成果,具有獨立的知識產權。下一個階段就是所謂的釋放,即將研究成果應用于型號產品的研制和生產,解決研制及生產過程中的技術瓶頸。
在技術推廣應用方面,企業的研究機構與院校和研究所相比有如下幾點優勢:一是針對性強。企業擁有實際的應用對象和研究背景,研究工作可以做到有的放矢,目的性強,有針對性,見效快。
二是目標明確。企業研究機構的主要任務就是通過工藝改進和創新提高生產效率,解決瓶頸環節,降低勞動強度。
三是有前瞻性。企業研究機構可以與設計部門緊密聯系,早期獲知設計意圖,早期獲得預研型號擬采用的新材料、新結構,可以提早進行預先性工藝研究課題的開展。
利用以上優勢,首都航天公司將先進鈑金技術研究成果推廣應用到型號產品,并優化設計結構,使設計方案更為優化、工藝更為合理。
對取得的技術成果要進行及時總結、歸納,內容包括技術總結、試驗報告、專利和技術秘密保護、發表科技論文等多種形式。同時技術成果總結和技術論文發表會凸顯出其作用。
知識歸納可將試驗參數等關鍵知識點通過歸納的方法有效地傳承,不僅在企業內部,還可以通過技術交流、專利申請或發表論文的方式將研究成果公開,證實企業在該領域的研究實力,提高企業在行業中的地位,使企業具有更為強大的競爭力。
知識的歸納使鈑金技術樹的建立有了更多的借鑒和傳承作用,對于首都航天機械公司的發展具有更為深遠的意義。?