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兵工自动化 Ordnance Industry Automation
2019-08 38(8)
doi: 10.7690/bgzdh.2019.08.011
弹药与民爆通用生产技术与装备现状
朱 强1，刘应成2，肖 勇1，史慧芳1，李 威1，赵建抒1，武国梁1
(1. 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司智能制造事业部，四川 绵阳 621000；
2. 重庆嘉陵特种装备有限公司技术中心，重庆 400032)
摘要：为提高弹药与民爆行业的自动化生产水平，减少操作人员，提高产品质量，对弹药与民爆通用生产技术与装备现状进行研究。介绍弹药与民爆行业火工品、称量、压装、安全、安全检测与故障自诊断等通用生产技术，以及高精度动态称量机、防爆电伺服压机、全自动柔性旋压机、循环式射孔弹生产线等关键技术装备在弹药与民爆行业的应用发展，提出关于弹药与民爆行业发展的设想。
关键词：弹药与民爆行业；称量机；伺服压机；旋压机；射孔弹生产线；安全检测与故障自诊断 中图分类号：TJ410.5；TJ410.6 文献标志码：A
General Production Technology and Equipment Current Situation of
Ammunition and Civil Explosion
Zhu Qiang 1, Liu Yingcheng 2, Xiao Yong 1, Shi Huifang 1, Li Wei 1, Zhao Jianshu 1, Wu Guoliang 1
(1. Department of Intelligent Manufacture , Automation Rearch Institute Co ., Ltd . of
China South Industries Group Corporation , Mianyang 621000, China ;
2. Technology Center , Chongqing Jialing Specila Equipment Co . Ltd ., Chongqing 400032, China )
Abstract: For improving the automation production level of ammunition and civil explosion industry with less operator and higher product quality, rearch on general production technology and equipment current situation of ammunition and civil explosion. The thesis introduce pyrotechnics, weighing, pressing, safety, curity detection and fault lf-diagnosis general production technology in the ammunition and civil explosion industry and so on. And the application and development of the
key technology and equipment, including the high precision automatic weighing machine, the explosion-proof electric rvo press, automatic flexible spinning machine, the circular type perforating production line in high-risk industries. Finally, the thesis describes personal reference about the development of the ammunition and civil explosion industry.
Keywords: ammunition and civil explosion industry; weighing machine; rvo press; spinning machine; perforating production line; curity detection and fault lf-diagnosis
0 引言
随着国家对安全生产工作的高度重视，尤其是“十三五”专项安全技术改造在弹药与民爆行业的不断深入，整个弹药与民爆行业生产技术及装备的发展迈上了新台阶。弹药是武器系统的核心，是完成既定战斗任务的终极手段[1]。民爆作为国家基础性行业，其产品应用广泛，服务于工程爆破和国防施工等多个国民经济领域。party animal
弹药与民爆行业的生产工艺极其相似，都存在称装药、压药等危险作业工序。随着国家对弹药与民爆行业安全生产的要求愈加严苛，如何提升弹药与民爆行业的安全生产水平已经成为弹药与民爆企业关注的重要问题。同时，随着市场竞争越来越激烈，高质量、优品质、低成本的产品被迫切需求，
降低产品成本、提高产品质量也是弹药与民爆企业所关注的焦点。所以，在挑战与机遇并存的“十三五”时期，提高弹药与民爆行业的自动化生产水平，减少操作人员，提高产品质量，提升行业安全生产水平已经成为弹药与民爆企业发展的必由之路。
随着民爆行业少(无)人化专项的实施与弹药行业技改专项的不断推进，弹药与民爆行业装药装配技术经过多年的发展已日趋成熟，可相互借鉴。笔者分析几类弹药与民爆产品的通用生产技术及装备，以提高生产本质安全和产品质量，降低产品成本为目标，加强先进通用生产技术与装备研究。
1 通用生产技术
1.1 火工品技术
火工品技术通常采用称装药技术、产品压制技
1
收稿日期：2019-03-12；修回日期：2019-05-06
作者简介：朱 强(1989—)，男，四川人，硕士，工程师，从事高危自动化装备研究。E-mail: 。
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术、产品装配和包装技术等，用以实现火工品的批量生产。火工品素有“热兵器心脏”之称，当前世界各国已实现火工品的系列化、标准化和通用化[2]。
1.2 含能材料称量技术
目前，称量技术大致采用振动式、转筒式、皮带式、螺杆式和定容式等计量称重方式，通过高精度电子衡器进行精确计重来实现。根据近些年来称量技术和电子衡器的发展情况以及市场需求，高效、高精度称量系统发展动向趋于小型化、模块化、智能化和集成化，其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高，其应用性趋于综合性和组合型。
1.3 含能材料压装技术
目前，压装技术大致可采用配重式、杠杆式、油压式、螺旋式和电缸式等压制方式，通过高精度压力传感器和位置传感器进行控制来实现。国外的压装技术已经系列化、精密化，压机压力可达800 t，弹药表面可获得20 000 psi的压力，满足各种弹药需求[3]。
近几年，我们通过国外引进和自主研发，也实现了压药系统无人化操作，提高了系统压力精度和压药节拍，特别是双向精密压和高精度电伺服压机的应用，提升了压药的质量和一致性。由于设备压力和
行程的控制精度高，在保证压制产品合格率的同时，又达到安全绿色生产的目的。
1.4 安全技术
由于军用弹药所采用的药剂能量高、生产的安全性差，而民爆产品的生产工艺、防爆安全与军用产品生产的要求相似，可参照民爆产品对生产中危险点进行仿真分析、试验验证的方法。确定高危工位后，根据其爆炸当量、冲击波的波及范围和毁伤效应，设计有效的局部隔爆防护罩；对无害工位，采用有机玻璃门罩进行简易防护。通过该项技术，可有效指导设备的防护设计，既可达到安全生产的目的，又可减少设计加工成本。
1.5 在线检测与故障自诊断技术
目前，弹药自动化生产已实现了设备工艺参数的在线检测与故障自诊断，可推广应用到民爆产品生产的多个领域。为实现高危行业民爆产品安全生产的目的，设备实时工艺参数、环境参数和过程质量的检测与控制技术凸显得尤为重要。该技术实现了工艺参数的实时显示和趋势分析，生产质量的反馈控制、设备故障自诊断、自动停机报警等。
2 关键技术装备
2.1 高精度动态自动称量机
高精度动态自动称量机(如图1所示)适用于粉末、小颗粒含能材料的高精度、高效率的自动称量。称量机采用可拆卸式的设计风格，设备维护便捷，换产方便，应用广泛。例如：射孔弹行业金属粉末的称量，催泪弹行业增强剂的称量。
图1 高精度动态自动称量机
主要技术指标：1) 称量范围0～1 000 g；2) 称量精度±0.1 g；3) 生产效率≥6 000发/d；4) 合格率≥98%；5) 具备自动计数、自动计时、工况监测等功能，相关数据可实时记录、上传与下载，广泛应用于含能材料的精准计量与药物的精确配料。
高精度动态称量机采用动态连续均匀分段给料技术、自分离称重技术和质量动态检测控制技术等，实现含能材料的精确计量与精准称重。
高精度动态自动称量机采用动态连续均匀分段给料技术(如图2所示)，即快加料-慢加料-精加料[4-5]，以保证称量精度和生产节拍。
图2 理想三级变速加料
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朱 强等：弹药与民爆通用生产技术与装备现状
第8期高精度动态自动称量机工作流程如图3所示。
图3 高精度动态自动称量机工作流程
2.2 防爆电伺服压机
防爆电伺服压机(如图4所示)用以实现火工品压制过程中的压力精密控制输出[6]。防爆电子伺服压机采用全闭环伺服压力控制技术、全闭环位置控制技术、高精度PID 控制算法等实现含能材料药柱的精密压制。
图4 防爆电伺服压机
主要技术指标：1) 最大压力20 kN ：2) 压机开
口度120 mm ：3) 压力控制精度±3‰；4) 位置控制精度±0.02 mm ；5) 压力行程150 mm ；6) 保压可调时间0～60 s ，设备广泛应用于零部件的压力装配和产品的压制成型等行业。
防爆电伺服压机工作原理如图5所示。
图5 防爆电伺服压机工作原理
防爆电伺服压机产品压制过程主要分为快速下冲、材料压制、成型保压和快速返程4个阶段，运动过程不间断变速(如图6所示)，保证产品质量的同时提升生产效率。
common>英国首都图6 速度与压力变化曲线
2.3 全自动柔性旋压机
全自动柔性旋压机(如图7所示)采用自动称装药、浮动式旋压、柔性下料、模具自清理和残药收集等关键技术，用以实现金属粉末的称量、装填、压制、下料等工序的自动化。整个生产过程实现无人操作，大大提高生产效率和产品质量。全自动柔性旋压机采用粉末旋压技术，实现了高标准、高要求产品的压制成型。旋压工艺大致分为快速下压、粉末旋升、粉末压制、成型保压和快速返程5个阶段。
图7 全自动柔性旋压机
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主要技术指标：1) 最大压力260 kN ；2) 称量精度±0.1 g ：3) 生产效率5发/min ；4) 合格率≥98%；5) 具备自动称量、压制、卸料等功能，压力和称量质量可调，广泛应用于民爆与火工品行业。
全自动柔性旋压机工作原理如图8所示。
图8 全自动旋压机工作流程
2.4 射孔弹生产线
射孔弹自动化生产线(如图9所示)采用自动装药、自动涂胶、模具自清理、残药收集和计算机控制等关键技术，用以实现射孔弹的计量、装药、压药等工序的自动化。整个生产过程实现减员操作，降低操作人员劳动强度的同时提高了产品质量和一致性。生产线是集机、电、液、气动的自动一体化生产线，生产线主体放置在防爆间内，实现人机隔离操作，并与防爆门实现互锁。
图9 射孔弹生产线
max factor
osaka3 结束语
我国弹药与民爆行业经过近年来的不断发展，生产技术水平已取得较大的进步，但总体上与发达军事
keep bleeding国家还存在明显差距。为缩小差距，结合国内外弹药生产技术现状，未来弹药和民爆产品自动化生产设备将以先进的工艺和设备为核心，突出高安全性、高可靠性，注重装备的精密化和系统智能化。
随着国家对安全的重视程度越来越高，危险场所要求减员专项整治到10人以下，弹药与民爆产品制造需要突破原有的生产工艺约束，加大新的无人化工艺研究。
智能化、数字化制造已经上升到国家战略，应领先一步研究弹药与民爆行业的数字化管控精益生产工艺与装备。
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A
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(上接第22页)
2 结束语
某药柱压药工艺经技术改进，达到了预期目标： 1) 实现了自动化压药，简化了改进前的压药工艺过程，保障了产品质量，提高了生产效率，节约了大量的工时费用，同时满足该药柱批量生产的需要，具有良好的经济效益。
2) 减轻了劳动强度，解决了“人工加单机”存在的各种缺陷和弊端，提高了工艺先进性和压药本质安全度，具有很好的社会效益。breathtaking
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