机械设计与制造领域的“织女教授”
——记湖南省科技进步奖获得者、湖南电大教授胡素云 |
中国网 时间: 2015-04-15 作者: 佚名 文章来源: 本网讯 责任编辑: 文远 编辑信箱
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胡素云教授(右)在生产车间与企业负责人讨论生产工序 近日,以湖南电大胡素云教授为主的项目团队研制成功的“汽车电机转子穿线工序自动化生产线”被授予湖南省科技进步三等奖。该技术填补了我国电机自动穿线技术的空白,整体技术被鉴定为国际先进水平。 “汽车电机转子穿线工序自动化生产线”是一种用来完成汽车起动机转子的穿线工序,由轧线机、下线机和穿线机三台设备组成,以实现电机转子穿线工序的自动化。近年来,国内除了个别汽车零部件生产厂家是通过从国外购买昂贵的自动穿线设备外,其他厂家都是人工通过小型模具来完成这一工序,生产效率非常低。 胡素云就像是天上下凡的织女,极大提升了工作效率,师生们都笑称她为“织女教授”。 依托企业资源研究自动穿线设备 1987年,胡素云从武汉理工大学毕业后,被分配到长沙汽车电器厂从事非标准设备设计工作。当时的汽车电器厂,汽车电机转子穿线工序都由手工操作来完成,生产效率低,产品质量也无法得到保障。2003年胡素云来到湖南电大工作后,主持申报了机械制造与自动化专业,并成为该专业的责任教师。多年来,她一直和汽车电器厂的同事保持着联系,并了解到以前的同事和校友余深传创办了长沙友佳实业公司,专门从事汽车零部件生产线和非标准设备的研制和生产。一次校友会上,胡素云和余深传聊到了电机自动穿线设备的研发价值和市场需求,两人一拍即合。从此,她开始依托企业的资源研究自动穿线设备。 2011年,胡素云带领她的团队经过4年多的潜心研究,初步研制成功电机自动穿线设备,并很快就在友佳公司投入生产。完成相同数量的转子穿线,按原工艺需10人,使用该设备自动穿线后只需1人。从国外进口一台同类设备需要500万元,而购置这台设备只需约110万元。电机自动穿线设备可以为企业节约大量的人力和资金。不久,长沙日立汽车电器公司、湘火炬汽车集团、上海海立汽车电器公司等多家生产企业相继购置了这套设备。据不完全统计,2011年至今,这3家企业应用这项成果,使加工产品的合格率达到99%,新增产值3632万元,利税779.7万元。该成果除了可用来完成汽车电机的自动穿线外,还可用于家用电器、船泊等行业电机及所有新能源电机的自动穿线领域,应用前景广阔。 潜心钻研力克技术关键点 “YJZX01轧线机能通过旋转调整装置的手轮来调节轧扁铜线厚度,厚度误差可达0.01mm,解决了我公司以前由于产品换型的需要,需订购多种厚度的扁铜线,造成极大浪费的问题。”“YJXX01下线机采用模具对漆包线进行切边去漆、倒角切断,倒角形状一致,切边处没有毛刺。”“YJCX01穿线机通过PLC程序及人机界面,只需在控制面板上进行参数设置,就可以任意角度精确设定劈拉角度及劈拉次数,实现精确劈拉……”在日立汽车电器公司的一份《用户使用报告》中,对这条自动化生产线有着上述的使用体验。 “做这个事非常不容易。”胡素云由衷地感慨。研发过程中,“下线机要根据产品要求,将轧线机送过来的扁线切割成指定长度尺寸,将切包线两端切边去漆。”这项工艺是研发中面临的主要问题之一。切掉漆包线后,如果铜线不光滑,有漆有毛刺,会把绝缘纸戳破,生产出来的就是废品。因此,如何提高切边去漆后的铜线表面质量,确保铜线表面光滑度,成为关键性的技术挑战。胡素云带领研究团队全力攻关,花了近3年的时间成功研制出“切边去漆预剪部件”模具,确保了切边去漆且没有毛刺。 穿线机的另一个技术关键点是将U线组进行整体劈拉扭头,扭头完成后,由机械手装置将劈拉扭头的线圈组从劈拉扭头模中拔出,再整体插入转子槽中。劈拉扭头模具要把一组U线进行整体劈拉扭头,劈拉扭头成一定角后线圈会回弹,使得劈拉角度达不到要求;机械手装置拔线时收紧角度及收紧力大小控制不好容易使得线圈组产生变形,无法插入转子槽中。这些问题一直困扰着胡素云,她一次次反复实验,始终没有放弃。3年后,这些难题终于一一得到解决。 教师要深入企业到一线去 “作为教师,提高自己的教学水平一定要深入企业,到一线去。”在“汽车电机转子穿线工序自动化生产线”的研发过程中,胡素云让机械制造与自动化专业的学生参与到零件的设计和加工制造等工作中,锻炼学生开动脑筋自己解决技术问题的能力。她还常常把课堂搬到企业,带着学生去车间上课。“科研过程中与企业建立的这种紧密联系非常难得。在技术创新型企业,学生可以亲身接触到整个生产过程。有时为了配合我的课堂,企业还会专门开启运行机器请技术人员为学生做演示和讲解。”胡素云说,“就是在平时的课堂上,如果不和企业结合,就不知道现在的技术究竟发展到了一个什么样的水平,因为企业总是需要更新和变化,有创新才有用户。也因为在企业研发过程中有了更多的感性认识,讲起课来底气才更足。” 除了“汽车电机转子穿线工序自动化生产线”,胡素云已经有了校企合作的多个科研成果。下一步,她将着手整理研发的设备相关资料,准备把这些设备应用到学生的实践教学中。这些科研设备的某些零部件将用于学生做课程设计和毕业设计,成为学生实践教学的素材。此外,企业的某些课题也将由师生共同完成。 “很多人认为,一个女人把机械设计与制造当作自己的职业简直不可思议,但是我觉得挺好。一来这么多年一直做的就是这个,再说我本身确实非常喜欢这个专业和自己所做的这些事。”胡素云如今依然在机械制造领域孜孜不倦努力探索,准备迎接一个又一个新的挑战。 |