一颗螺丝钉的“小物大为”

2023-05-23 06:05:55 来源 : 经济参考报

申亿精密车间里工人在操作设备。记者白田田摄

(资料图)

一台超大吨位的全地面起重机犹如“擎天巨臂”，缓缓地吊起风电机组。此时，100多颗回转支承连接螺栓是起重机安全可靠运转的关键。每一颗螺栓需达到高抗拉强度、硬度的同时具备良好的韧性，而且同批次螺栓机械性能需均匀一致，这些都考验产品性能。

在3年前，这种连接螺栓还主要依靠进口，国内产品无论是单颗螺栓的综合机械性能还是每批螺栓的性能一致性，均与进口产品存在较大差距。湖南申亿精密零部件股份有限公司在热处理工艺、材料上反复试验，终于在这一领域实现了突破。

包括螺栓等在内的各种紧固件，被称为“工业之米”，广泛应用于各类机械装备，其中不少是大国重器。自主开发材料、采用一体成型工艺制造的穿体螺栓打破国外垄断；自主开发成型模具、热处理工艺的安全锁销，耐冲击性能高于同类进口件……小小螺丝钉的一项项创新突破，为“拧紧”大国重器关键部位贡献着力量。

位于湖南长沙雨花经开区的申亿精密，是一家主要生产紧固件的国家级专精特新“小巨人”企业。申亿的智慧工厂里，“做大国重器上永不松动的螺丝钉”的标语非常醒目。

车间里高达3.6米、长24米、宽14米的大尺寸冷镦机“吃”进去一圈圈钢材，每分钟能“吐”出45个大号螺栓，这些螺栓将用于起重机、盾构机等大型工程机械。

工程机械作业工况复杂，不少承担着大型桥梁、重要场馆乃至核电站的施工任务。申亿精密技术经理钟泽宇说，一台工程机械设备使用的紧固件，少则几千个、多则上万个，其中一颗螺丝钉存在问题，就可能像“木桶原理”一样，影响整台设备的运行。

如何确保紧固件的一致性、可靠性，成为制造环节的重中之重。近年来，申亿精密通过持续的工艺变革、设备更新，不断提升紧固件的制造水平。

申亿智慧工厂生产负责人邹贤军介绍说，国内生产直径24毫米以上的紧固件，一般采取“红打”工艺，即加热钢材后再冲压成型，表面会形成氧化皮，对精度造成不利影响。而且这个过程中需要多台设备反复装夹，很容易累积误差。

区别于传统工艺，申亿精密车间里的大尺寸冷镦机采用冷成型方式，在封闭空间里“一条龙”完成剪断、束杆、倒角、切边、印制头标等工序，加工的紧固件直径最大达到42毫米。“以前5台机器、10个人的活，现在由1台机器、3个人就能‘搞定’，既高效又安全，产品的精度和一致性也大幅提升。”邹贤军说。

螺丝钉不仅要外表“毫厘不差”，还要“没有内伤”，检测是必不可少的环节。

在紧固件生产企业，过去产品检测主要靠巡查和抽检。申亿精密董事长王凯波说，传统方式存在许多不可控的地方，有可能错过关键环节，抽检也有概率问题。他记得有一次，抽检发现一个紧固件存在异常，不得不对同批次的1.3万多个产品进行检测，非常折腾。

去年10月，申亿新落成的智慧工厂，将数字化、智能化作为解决“痛点”的办法。记者了解到，加工设备上安装的压力传感器可以实现在线监测。在金属材料挤压变形过程中，压力传感器采集反馈的压力数值，一旦数值异常，便立即停机并且发出警报。

王凯波告诉记者，借助智能化设备和软件，产品检测实现全覆盖，在生产制造前端就把有缺陷的产品“拦截”，进一步提高了产品的一致性。

与此同时，申亿精密还建立了“标准、检测、认证”三位一体的机械设备及零部件检测中心。自主研发的金相自动识别与分析系统，可以智能检测铁素体、奥氏体、渗碳体等常见的金属内部组织结构，识别率达到95%以上，定量评级正确率优于99%，处于国内领先水平。

在钟泽宇看来，螺丝钉是传统工业品，从制造到检测的“微创新”可能看似平平无奇，但到了使用的时候就显现出精妙之处。

目前，申亿精密拥有60多名研发技术人员，涉及产品设计、模具设计、工艺设计、检验检测，还牵头创建了湖南省机械基础零部件创新中心。

在企业采访时，研发人员透露了不少正在研发的新品。比如，挖掘机破碎锤用的紧固件，在剧烈振动的施工条件下需要兼顾高强度和高韧性，对材料、热处理提出很高要求，产品通过了装机验证；有助于节能降耗的非调质钢产业化项目已经打造出首批样品。

如今，申亿精密的紧固件不只用于工程机械，也开始进入风电、高铁、商用车、乘用车等领域。王凯波说，企业正在构建涵盖核心基础零部件产品设计、生产、检测与技术服务等全产业生态链，立志为工程机械、轨道交通及航空航天装备等产业集群提供有力支撑。（□记者白田田王宜玄张莫长沙报道）

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