導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥過程控制標(biāo)準(zhǔn)化研究

重慶紅宇精密工業(yè)集團有限公司□楊 燦 張明明

導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部是武器裝備的有效能量載荷， 起到實現(xiàn)直接殺傷或摧毀敵方目標(biāo)的重要作用， 是“能打仗， 打勝仗” 在戰(zhàn)場上的直接體現(xiàn)， 是國防戰(zhàn)略的基礎(chǔ)支撐力量。 隨著導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部作戰(zhàn)目標(biāo)及戰(zhàn)場環(huán)境的不斷變化， 要求戰(zhàn)斗部具有高的能量密度及使用安全性， 要求主裝藥具有較高的固相含量且精密裝藥。 因熔鑄裝藥過程存在物相、 熱量及體積變化， 導(dǎo)致裝藥工藝參數(shù)影響因素復(fù)雜， 裝藥過程質(zhì)量控制難度大， 需對裝藥工藝過程進行標(biāo)準(zhǔn)化， 以實現(xiàn)裝藥過程的標(biāo)準(zhǔn)化控制， 提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性、 批產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性。

工藝標(biāo)準(zhǔn)化是運用標(biāo)準(zhǔn)化的原理和方法， 對有重復(fù)性特征的工藝文件、 工藝要素、 工藝過程進行統(tǒng)一、 簡化、 協(xié)調(diào)、 優(yōu)化以及標(biāo)準(zhǔn)的制定和貫徹實施的活動。 導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部裝藥工藝直接影響著產(chǎn)品的裝藥質(zhì)量， 本文主要根據(jù)現(xiàn)有導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥工藝現(xiàn)狀， 對戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥及補救方法相關(guān)信息進行了匯總分析并結(jié)合多年實際生產(chǎn)經(jīng)驗， 總結(jié)得出熔鑄裝藥工藝的特點及裝填補救措施， 統(tǒng)一和優(yōu)化導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥標(biāo)準(zhǔn)。

（1） 熔鑄裝藥工藝流程

熔鑄炸藥是一種以TNT 或DNAN 為液相載體的炸藥。 導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥過程與金屬的鑄造類似， 是將固體炸藥加熱熔化， 注入彈體或模具中， 冷卻凝固成型。 導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥過程包括炸藥原材料準(zhǔn)備、 殼體準(zhǔn)備、 混制藥、 炸藥裝填及護理等工序， 典型熔鑄裝藥工藝流程如圖1所示。 其優(yōu)點是不受彈體形狀的限制， 不受口徑大小的限制， 同時用鑄裝法得到的裝藥密度較大。 缺點是裝藥過程中易產(chǎn)生氣孔、 縮孔及裂紋等疵病， 影響彈體裝藥的安定性， 生產(chǎn)效率低。

圖1 熔鑄裝藥工藝流程

（2） 熔鑄裝藥過程控制因素分析

根據(jù)熔鑄裝藥工藝技術(shù)研究內(nèi)容， 并結(jié)合熔鑄裝藥特點， 從人、 機、 料、 法、 環(huán)、 測方面進行控制因素分析， 這是質(zhì)量管理中影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素。

在人的因素方面， 人是產(chǎn)品生產(chǎn)的執(zhí)行者，其能力水平對加工產(chǎn)品的質(zhì)量至關(guān)重要。 對于人員參與多、 操作過程復(fù)雜的熔鑄裝藥工藝更是如此。 因此， 從事熔鑄裝藥工藝人員在上崗前應(yīng)進行安全、 質(zhì)量、 保密、 崗位技能等相關(guān)知識及操作培訓(xùn)并經(jīng)考核合格方能上崗， 在班組生產(chǎn)前應(yīng)進行班組工藝文件學(xué)習(xí)， 確保工藝執(zhí)行準(zhǔn)確到位， 從而保證產(chǎn)品質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

在機的因素方面， 機是熔鑄裝藥過程所涉及的設(shè)備、 儀器和工裝， 其種類及狀態(tài)直接影響產(chǎn)品質(zhì)量， 故需指定設(shè)備、 儀器及工裝并確保狀態(tài)滿足使用要求， 控制設(shè)備參數(shù)滿足要求， 規(guī)范工裝設(shè)計， 以實現(xiàn)產(chǎn)品之間的快速互換， 提高生產(chǎn)效率。

在料的因素方面， 料是導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部中加入的炸藥， 應(yīng)控制炸藥的種類、 組成、 數(shù)量及處理要求，以確保炸藥狀態(tài)滿足使用要求， 保障其性能發(fā)揮。

在法的因素方面， 法是熔鑄裝藥所用的方法和操作要求， 應(yīng)明確熔鑄裝藥所用的工藝方法。常用的熔鑄裝藥工藝方法有塊鑄法、 鑄裝法等，鑄裝法又可分為熱探針護理鑄裝、 低壓護理鑄裝、水浴護理鑄裝等， 控制操作工藝參數(shù)及路線， 如控制蒸汽壓力， 確保炸藥熔化質(zhì)量滿足裝填要求；控制護理時間， 以消除裝藥疵病提升產(chǎn)品質(zhì)量。

在環(huán)的因素方面， 環(huán)是熔鑄裝藥的生產(chǎn)環(huán)境， 熔鑄裝藥過程存在熱量及物相的變化， 因此對環(huán)境溫度應(yīng)加以控制， 以確保工藝的穩(wěn)定性。炸藥在干燥的空氣中移動易產(chǎn)生靜電， 應(yīng)嚴格控制空氣濕度， 降低生產(chǎn)安全風(fēng)險。

（1） 設(shè)計熔鑄裝藥標(biāo)準(zhǔn)化體系

通過對導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥工藝過程進行分析， 確定熔鑄裝藥工藝標(biāo)準(zhǔn)化框架見圖2， 主要包括工藝標(biāo)準(zhǔn)、 工裝標(biāo)準(zhǔn)、 工藝管理標(biāo)準(zhǔn)及其他。

圖2 熔鑄裝藥標(biāo)準(zhǔn)體系

根據(jù)熔鑄裝藥工藝過程特點和生產(chǎn)實際， 編寫了工藝標(biāo)準(zhǔn)體系中相關(guān)裝藥工藝規(guī)范、 工裝設(shè)計規(guī)范及熔鑄裝藥工藝編制規(guī)范等。 標(biāo)準(zhǔn)編寫的目錄包含了表1 所列的內(nèi)容。

表1 熔鑄裝藥標(biāo)準(zhǔn)體系編寫標(biāo)準(zhǔn)目錄

（2） 熔鑄裝藥標(biāo)準(zhǔn)編制要求

1） 工藝標(biāo)準(zhǔn)是針對通用性強的關(guān)鍵工藝技術(shù)， 主要規(guī)定人員、 環(huán)境、 材料、 設(shè)備與工裝、安全防護、 工藝過程（或工藝控制）、 工藝質(zhì)量（或質(zhì)量控制） 以及檢驗等方面要求的一類標(biāo)準(zhǔn)。工藝標(biāo)準(zhǔn)的核心在工藝控制和質(zhì)量控制。

2） 工藝控制需列出工藝過程和加工工序（包括準(zhǔn)備工序和檢驗工序等）， 并針對每一工序給出具體實施要求及注意事項。 對熔鑄裝藥標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)明確工序流程、 人員控制、 工藝來源及適用對象。 針對熔鑄裝藥工藝標(biāo)準(zhǔn)， 除規(guī)定裝配工藝過程外， 還需規(guī)定安全控制要求、 工藝內(nèi)容和方法。 該要素包含下述方面的內(nèi)容：

a） 工藝參數(shù)的選擇與確定。 可給出主要工藝參數(shù)名稱、 主要工藝參數(shù)確定的原則與方法、工藝試驗方法與檢驗要求以及典型工藝參數(shù)組合。

b） 工藝流程。 可繪制典型工藝流程圖， 工藝流程圖表示方法見GB/T 24742—2009 《技術(shù)產(chǎn)品文件 工藝流程圖表用圖形符號的表示法》。

c） 工藝驗證。 依據(jù)產(chǎn)品特性及工藝技術(shù)特點， 給出批生產(chǎn)前針對所選工藝參數(shù)的穩(wěn)定性和合理性的驗證要求， 并給出參數(shù)驗證試驗的內(nèi)容、 原則和檢驗要求。

d） 熔鑄裝藥前準(zhǔn)備。 可對原材料、 殼體內(nèi)外表面質(zhì)量、 表面狀態(tài)、 表面清洗、 表面標(biāo)記以及殼體容積測量要求等方面進行規(guī)定， 對正式加工前的設(shè)備狀態(tài)、 設(shè)備工藝參數(shù)進行試運行確定，如熔藥鍋蒸汽壓力、 攪拌轉(zhuǎn)速、 護理參數(shù)等進行規(guī)定， 應(yīng)對熔鑄過程工藝數(shù)據(jù)記錄要求進行規(guī)定。

e） 熔鑄裝藥（包括炸藥準(zhǔn)備、 熔藥、 殼體準(zhǔn)備、 裝藥等）。 針對工藝中的每個工序的技術(shù)要求和注意事項進行規(guī)定， 并可針對自動化設(shè)備在實施加工過程參數(shù)確認、 試校等技術(shù)環(huán)節(jié)進行規(guī)定。針對工序特點應(yīng)對安全注意事項進行規(guī)定， 如吊具有效性確認、 起吊、 接觸炸藥、 人員防護等。

f） 檢驗。 針對檢驗工序點（炸藥準(zhǔn)備檢驗、炸藥組份檢驗、 護理參數(shù)檢驗等）。 針對每個檢驗點進行檢驗要素、 檢驗方法、 檢驗結(jié)果、 檢驗頻率進行規(guī)定。

3） 質(zhì)量控制可直接引用已有的工藝質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)， 或根據(jù)工藝特征和加工后產(chǎn)品質(zhì)量要求， 對加工全過程（包括加工前準(zhǔn)備） 的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵工序提出工藝質(zhì)量控制要求， 規(guī)定加工后產(chǎn)品質(zhì)量方面的定量要求， 可給出常見的缺陷和預(yù)防措施。 該要素包含下述方面的內(nèi)容：

a） 給出工藝文件編制要求， 或引用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。

b） 提出重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制要求， 如炸藥準(zhǔn)備工序應(yīng)明確炸藥質(zhì)量文件、 生產(chǎn)批次、 組批等要求； 熔藥工序應(yīng)明確炸藥加料方式、 炸藥加料順序等要求。

c） 產(chǎn)品質(zhì)量的定量要求， 規(guī)定產(chǎn)品加工完畢后， 產(chǎn)品的主要性能和質(zhì)量水平要求， 主要包括熔鑄裝藥量、 CT 檢測和藥面外觀等方面的質(zhì)量要求。

d） 給出加工過程中常見的缺陷及預(yù)防措施。 如裝藥工序， 規(guī)定護理參數(shù)， 過程中參數(shù)異常進行處理等要求。

本研究中所形成的熔鑄裝藥標(biāo)準(zhǔn)體系中的工藝標(biāo)準(zhǔn)、 工裝標(biāo)準(zhǔn)及工藝管理標(biāo)準(zhǔn)在PL、 HQ、CJ、 YJ 等系列導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部的研制及批產(chǎn)階段進行了加工驗證。 工藝標(biāo)準(zhǔn)文件制定了標(biāo)準(zhǔn)的工藝文件編制規(guī)范， 嚴格控制操作人員的崗位等級及人員數(shù)量， 提高了工藝過程的本質(zhì)安全， 工藝標(biāo)準(zhǔn)及工裝標(biāo)準(zhǔn)中明確了影響質(zhì)量的人、 機、 料、法、 環(huán)、 測等因素的控制， 編制了標(biāo)準(zhǔn)的工藝過程卡片， 提高了導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥質(zhì)量及質(zhì)量一致性， 同時因為工裝設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化， 提高了多品種、 小批量產(chǎn)品之間的快速轉(zhuǎn)換， 降低了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期、 提高了生產(chǎn)效率。 目前， 該標(biāo)準(zhǔn)體系已在公司推廣應(yīng)用， 獲得用戶代表及一線操作人員的一致好評。

導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥工藝標(biāo)準(zhǔn)化研究工作，策劃了工藝標(biāo)準(zhǔn)體系工藝框架， 編制了相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)， 重點開展了裝藥工藝標(biāo)準(zhǔn)、 工裝標(biāo)準(zhǔn)及工藝管理標(biāo)準(zhǔn)等研究。 通過編制熔鑄裝藥工藝標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量檢測與控制標(biāo)準(zhǔn)， 規(guī)范了熔鑄裝藥工藝規(guī)程的編制。 現(xiàn)行的裝藥工藝規(guī)程便于一線操作人員的學(xué)習(xí)及使用， 提高了導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部熔鑄裝藥產(chǎn)品質(zhì)量及工作效率， 提高了生產(chǎn)過程本質(zhì)安全。