改進(jìn)核電給水泵鑄件尺寸檢驗(yàn)工藝的應(yīng)用

楊 云 陳 緒

（中國(guó)電建集團(tuán) 上海能源裝備有限公司，上海 201316）

1 現(xiàn)狀調(diào)查

近幾年，核電項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中對(duì)泵鑄件尺寸的要求較常規(guī)產(chǎn)品高，造成核電泵鑄件劃線尋心、尺寸檢查成為產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)驗(yàn)收的難點(diǎn)。核電項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中暴露不少問(wèn)題，出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的鑄件尺寸偏差，甚至造成鑄件報(bào)廢、經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)的同時(shí)，也對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度產(chǎn)生影響。

目前，從鑄造到最終檢查驗(yàn)收過(guò)程中，需多道工藝進(jìn)行銜接。根據(jù)泵鑄件的結(jié)構(gòu)，在鑄件澆鑄完成后需進(jìn)行劃線尋中心，以此確定后續(xù)粗加工尺寸。粗加工完成后，泵鑄件轉(zhuǎn)移工位進(jìn)行流道打磨、無(wú)損檢測(cè)等工序。最終產(chǎn)品驗(yàn)收前，進(jìn)行表面噴丸處理和最終尺寸檢查。

在分析問(wèn)題的成因時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于鑄件制造流程不嚴(yán)密，生產(chǎn)中多次劃線，其中部分劃線未嚴(yán)格按照工藝作業(yè)指導(dǎo)，各個(gè)加工工序中的基準(zhǔn)改變，產(chǎn)生基準(zhǔn)不統(tǒng)一問(wèn)題，導(dǎo)致最終尺寸檢查的不合格。針對(duì)鑄件制造流程上存在的問(wèn)題，本文旨在探索解決問(wèn)題的方法，減少鑄件的尺寸偏差，降低后續(xù)大面積堆焊、打磨修復(fù)甚至是報(bào)廢鑄件的不利影響。

2 設(shè)定目標(biāo)

2.1 找中心

對(duì)鑄件劃線時(shí)的中心基準(zhǔn)和形狀進(jìn)行確定，明確鑄造完成后的劃線，必須以泵流道為基準(zhǔn)找中心。

2.2 改進(jìn)指導(dǎo)書(shū)

找加工和尺寸檢查中心明確要求，重新改進(jìn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，并傳遞到各個(gè)工序。

2.3 改進(jìn)工藝

保留首次劃線基準(zhǔn)，提出明確的要求和方法使之保留到最終交付。

2.4 原因分析

運(yùn)用原因分析魚(yú)骨圖，列舉可能導(dǎo)致泵鑄件尺寸檢驗(yàn)不合格的一系列原因，如圖1所示。

2.5 確定主要原因

要因確認(rèn)1，操作人員未按流道找中心，操作人員均采用按最大外圓或最小內(nèi)圓來(lái)確定中心，尤其是粗加工前的劃線。這種做法有利于機(jī)加工，但忽視了泵鑄件以流道為中心的原則。詢(xún)問(wèn)操作人員，并未按照加工工藝，而是為了便于加工，擅自將粗加工的劃線改為以外圓為中心。

要因確認(rèn)2，劃線操作不當(dāng)，劃線時(shí)未按照作業(yè)指導(dǎo)要求的三點(diǎn)支撐方式，未將泵殼按規(guī)定支撐進(jìn)行定心操作，違反了作業(yè)指導(dǎo)書(shū)內(nèi)的劃線尋心要求，采用將泵鑄件倒扣在平板上的方法進(jìn)行劃線，違反了三點(diǎn)確定一個(gè)平面的基本原則。

圖1 原因分析魚(yú)骨圖

要因確認(rèn)3，生產(chǎn)工序?qū)е露啻蝿澗€，如果不考慮打磨和無(wú)損檢測(cè)、材料檢測(cè)的話，基本流程如表1所示。

表1 工作流程

由以上的流程圖可以看出，該鑄件在整個(gè)流程中至少要出現(xiàn)3次劃線，每次劃線都在后續(xù)的加工過(guò)程中磨損，不能將鑄造完畢后的劃線保持到最終檢查。多次劃線導(dǎo)致基準(zhǔn)不統(tǒng)一，極易造成最終的尺寸偏差。

要因確認(rèn)4，經(jīng)過(guò)查核，鑄件在機(jī)加工完畢后，再次劃線進(jìn)行最終檢查。若采取打樣沖的方法將最初的基準(zhǔn)線保留，則不會(huì)出現(xiàn)測(cè)量上的偏差和爭(zhēng)議。由于采用再次劃線的辦法來(lái)進(jìn)行最終尺寸檢查，則無(wú)法判定上一步加工是否正確。

要因確認(rèn)5，檢驗(yàn)測(cè)量方法有誤，在進(jìn)行泵鑄件壓水室尺寸檢查測(cè)量時(shí)，壓水室外壁到泵基圓尺寸測(cè)量過(guò)程中，壓水室外壁到基圓的尺寸線必須過(guò)中心線，但是操作人員錯(cuò)誤地理解尺寸定義，未考慮距離值過(guò)中心線。這導(dǎo)致在進(jìn)行打磨和后續(xù)加工修復(fù)時(shí)，出現(xiàn)尺寸偏差。

2.6 改進(jìn)及應(yīng)用

針對(duì)問(wèn)題的主要原因，進(jìn)行如下方法的改進(jìn)應(yīng)用，嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)進(jìn)行劃線尋心操作，在尋心的過(guò)程中為了調(diào)整水平，采用油壓千斤頂或相應(yīng)設(shè)備對(duì)泵鑄件進(jìn)行3點(diǎn)支撐，如圖2所示。

圖2 泵鑄件3點(diǎn)支撐

通過(guò)測(cè)量泵壓水室流道內(nèi)尺寸，應(yīng)用“8點(diǎn)平均”法確定劃線加工中心，如圖3所示。

圖3 鑄件“8點(diǎn)平均”劃線尋心

改進(jìn)應(yīng)用2：鑄件澆鑄后劃線并打樣沖固定，使得樣沖保持到交付。由于鑄件澆鑄完成后必須經(jīng)過(guò)多道工序，在工序的實(shí)施過(guò)程中會(huì)將原有的劃線清除，因此在首次劃線后打樣沖，樣沖可打在非加工面上，使之固定并保持到出廠交付，保證各個(gè)工序過(guò)程中基準(zhǔn)始終統(tǒng)一，如圖4所示。

改進(jìn)應(yīng)用3：改進(jìn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)對(duì)測(cè)量方法的規(guī)定，要求對(duì)流道尺寸的測(cè)量方法進(jìn)行完善并固化，并把具體條款寫(xiě)進(jìn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)內(nèi)。將作業(yè)指導(dǎo)書(shū)編號(hào)編入相應(yīng)的質(zhì)量計(jì)劃內(nèi)，以保證在測(cè)量過(guò)程中操作和檢驗(yàn)人員均按文件執(zhí)行操作。

2.7 措施鞏固

為了將改進(jìn)應(yīng)用實(shí)施到各個(gè)工序內(nèi)，進(jìn)行如下措施：管理人員對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行監(jiān)督，確保鑄件從澆鑄開(kāi)始就確定最終劃線中心基準(zhǔn)；要求管理人員嚴(yán)格按照質(zhì)量計(jì)劃中所引用的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行操作；每次檢查過(guò)程中，管理人員必須查驗(yàn)泵鑄件樣沖的完整性。

圖4 鑄件樣沖基準(zhǔn)示意圖

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)泵鑄件的測(cè)量檢驗(yàn)進(jìn)行明確規(guī)定后，鑄件尺寸驗(yàn)收合格率明顯提高。通過(guò)對(duì)比改進(jìn)應(yīng)用前后的檢驗(yàn)結(jié)果，鑄件檢驗(yàn)合格率提高60%。通過(guò)對(duì)鑄件生產(chǎn)流程的檢測(cè)，本文確定了鑄件驗(yàn)收不合格的原因，分析原因并提出了改進(jìn)應(yīng)用措施。從完成鑄件澆鑄就規(guī)范劃線尋心基準(zhǔn)，并且改進(jìn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)和質(zhì)量計(jì)劃的實(shí)施，有效提高了泵鑄件的尺寸檢查合格率，減少后續(xù)修補(bǔ)工作，提高工件制造的經(jīng)濟(jì)性，并保障制造進(jìn)度。