摘要：火工品在武器弹药中的应用极为广泛。作为武器弹药的始发能源，火工品的质量直接影响着武器系统的可靠性和安全性。为保证火工品的质量，火工品的生产必须有可靠的生产工艺和装备保证。目前，我国火工品生产工艺相对落后，有许多关键、特种工艺要靠人工保证，受人为因素影响较大，很难保证产品质量和产品的一致性。本文分析了火工品生产自动化的影响因素。
关键词：火工品；生产自动化；技术
前言：随着工业自动化的普及，有一些较为先进的工艺制造方法。许多起爆药厂家都已经引进了自动生产线来进行充电和压烫，但大多数都是在实际应用中处于闲置状态。从产品设计到药物选择过程等产品，都是采用落后的技术或试验设置，导致新技术的大规模生产，新技术不能有效使用。
1火工品生产自动化的影响因素
1.1火工品药剂特性对装药工艺影响
在传统的装药方式中，绝大多数火工品生产都采用定容装药。装药量的准确性除了与模具精度有关以外，还与药剂流散性有关。而起爆药的流散性与聚晶体形态、颗粒大小、粒度分布、规则程度、表面状态及均匀程度有关。所以，药剂本身的特性决定了并非所有的药剂都可以采用自动化装填。目前，在人工装药过程中，如发现药剂流散性差导致药量不均的情况，可根据个人经验采取推拉定量板的速度、力度等进行调整。所以在火工品生产过程中经常会要求药剂在换批次时对装药量进行检查并对装药过程进行调整；而在自动装药过程中，无论药剂流散性好坏，设备均按已设定好的程式进行相关动作。外加流散性没有固定的规律及指标等，通过程序很难进行调整，最终会影响产品的合格率。为了保证装药质量，只有提前将需要用的药剂按批次进行试装，以确定相关的一些设备参数。正式生产药剂换批次时，根据试装结果对自动装药过程进行相应调整。这样，只能保证生产过程中不会因为设备调整而影响正常生产。
1.2火工品药剂压缩率对压药密度的影响
随着更先进、更可靠的压药技术的应用，落后的压药设备如手搬螺旋压力机和杠杆压力机逐渐被淘汰。市面上也出现了较高精度的压机，能有效根据压力控制范围和精度要求。在火工品生产过程中会出现这种现象：在称药量、设备、压药压力一定的情况下，生产的产品仍然有密度不合格的现象。药剂的压缩率越大，达到规定密度的时间越短，压缩率越小，达到规定密度时间越长；所以，生产过程中根据产品来检验设备工作稳定性，不能有效真实地反映出设备的实际性能。要实现火工品自动化生产，药剂对生产过程的影响不容忽视。
1.3火工品结构对压药工艺的影响
目前，烟火主要成分分为定位压力和恒压药物。根据要求，其他产品应采用固定压力法加压，但燃烧室中有火的产品用于定位压力。因此，在设计和选择时应该首先考虑这个因素。随着起爆装置生产要求的不断提高，为了保证产品的性能，他们中的大多数选择持续压力来压缩药品。由于这种压法在药物的条件下是稳定的，可以消除产品中电荷较少和负载较多造成的性能缺陷。可采取以下两种压力药：一是多层直接灌装压药。药物分为4个部分，每一个重量为0.45 g，然后进行4倍的压力，需要调整穿孔机的长度。该方法工艺简单，设备要求低，但为了达到产品的指定密度，需要多次调用药品和药品，生产效率较低。二是双向压技术。该方法可降低多药、压的工艺，大大提高生产效率，并能有效保证产品密度的一致性。
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1.4压药、压合、收口等工位安全保障的影响
火工品自动化装配设备在生产运行中的安全性很重要，而压药过程的安全更为重要。如何避免在压药、压合、收口等工位出现压力超限造成爆炸的危险，是自动化控制满足安全保障的技术关键。在压制工位装置设计上采取了2种支撑力的支撑控制，改变支撑力的大小来保证压制的安全性，即大力和小力的控制。整个控制过程是在压药开始前支撑装置要快速到位，这时要输出大力以满足全线的工作节拍，到位后支撑力由大力变为小力以满足压制产品的要求。如果压制压力超限，支撑装置受超限压力作用将向下位移，使超限压力得到缓冲来保证压制压力在规定的范围内，从而保障压制的安全。每个环节按工艺装配，工位独立工作的同时工位之间互相关联，其具有联锁、互锁功能，保证装配过程协调有序。全线设有自动运行、暂停、生产运行结束、手动、急停等功能，防止错误动作发生，确保工艺动作可靠无误。
2相关技术
2.1多压力传感器及自动切换
将测量范围分为0—50kg、50。200kg，200。600kg三段，分别用三个精度优于O．1％的传感器，这样降低了对传感器的要求。实际采用的传感器精度优于0.1％，压力检测部件由压力传感器、线性缓冲器及加压头组成。置于第二层框架上板上部，根据加压参数，自动选择压力传感器，完成传感器的切换。缓冲器为优质弹簧钢制成的三个0型优质弹簧圈，实际设计三个压力段的弹簧刚度不同，每个弹簧允许最大变形量不太子3mm。使用时对模具有特殊要求，除要求模具外径为中30mm外，模具的组合高度应为55mm，对组合高度不足55mm的模具应在其底部加垫板。此外，模芯棒直径应小于6mm，模芯头直径应为中14mm。在未装药时，模芯头下底面到模具顶面的最小高度应为10mm，模芯头高度（厚度）应等于10mm。其它外径模套应另行设计，具体尺寸可根据模具外径大小，参考系统原配模套确定，但应保证各种模具加压中心位置相同。
2.2自动随动拔模
拔模组件安装在第二层框架上板的下部，应另行设计加工拔叉。火工品药剂模具在压药位完成加压、保压任务；加压装置与拔模器一起向上移动，直至拔模器到位检测发光对管信号从有效变为无效；加压装置与拔模器一起向反方向（向下）移动，直至拔模器到位检测发光对管信号从无效变为有效。压装置与拔模器一起继续向下移动约12mm，拔模器通过气缸推至压药位；拔模器向上实现拔模，使模具模芯棒拔松并推出压药位；然后由送料器将模具送回装药位，从而实现自动拔模过程。
2.3安全性设计
一是使用安全门开关。安全门是为了防止加压过程及拔模过程发生意外爆炸时对操作人员的人生伤害而设置的一道防护屏障，安全门开闭运动控制也是由计算机根据程序流程控制的，当模具进入安全门后，门就关闭，加压、拔模完成后门就自动开启。用钢丝绳牵引在一对固定的滑槽中作升降运动，完成安全门的开关动作。二是多重运动安全保护。作为自动压药机，尽量做到只需操作者按一下键，其它都交给机器去干。加压运动保护压力溢出或压力测量通道时异常故障，传感器损坏或电路故障紧急关闭，重新启动安全保护、监督保护功能在闭环控制过程中。当使用所有保护功能时，电脑会给一个状态提示，给一个解决方案，它提供了安全的安全设备。
结语：在烟火的自动化过程中，爆炸化学物质的特性和烟火的结构影响了新技术的应用。它是爆炸性化学品和结构对电荷和压紧技术的影响，使产品质量难以保证，而烟火生产的自动化难以实现。因此，我们必须首先严格控制药品的质量。其次，在产品开发的早期阶段，设计师应该考虑到新技术、新工艺和新材料的应用，最终使烟火的生产水平进一步提高。
参考文献
[1]郑连清，孙才新．火工品压药压力的控制新方法[J]．机械工程学报，2015，（6）．
[2]郑连清，梁锡昌．火工品自动压药工艺关键问题的研究[J]．现代制造工程，2015，（10）．
[3]郑连清，梁锡昌，刘丰林，赵国雄．火工品药剂自动压药工艺的关键技术[J]，机械工程学报，2016，（6）．
论文作者:汪君
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/11
标签：药剂论文; 压力论文; 模具论文; 产品论文; 过程论文; 工艺论文; 设备论文; 《防护工程》2017年第35期论文;