从渔网吊坠到炮弹生产—谈制造工艺的改变对原设计的影响

原来有捕鱼的爱好，用的是撒网，网的底纲上绑有铅坠，铅坠是一块方条或圆条，两头有浅槽，用细绳系在底纲上，使用中发现，系铅坠的细绳经常被磨断，丢铅坠。在工厂设备材料都方便，就设计加工了一套抽芯的模具，倒出一种两端带孔的铅坠，穿在底纲上，解决了铅坠丢失的问题，用了一段时间，发现铅坠出现豁口，一般都是一端先出现豁口，撒网时铅坠插到网眼内，网就撒不开了，很烦人。分析原因，是纯铅太软，强度不够，得改变材料成分，在铅内加入百分之三十的锡，没想到第一次使用就出了问题，鱼网撒出落水时铅坠碰到石头上，摔两瓣的不少，锡兑得多了材料变脆，一摔就断。回来把锡的比例降到百分之十，好了。直到底钢用断了，铅坠都没坏一个。这只不过是一件小事，想要说明的问题是，改变了以前的加工工艺，原设计的材料也得改变，要不然就制造不出好用的铅坠来。以这种小事来论证话题似有小题大做之嫌，下面这件大点的事就更能说明问题了。

现在国内的防空武器系列中，随着对空导弹的普及，已淘汰了１００ｍｍ高射炮。但在过去的岁月里，尤其是７０年代的抗美援越战争中，此炮可是当时战场上中国防空部队的杀手锏武器。不用的武器已无秘密，就简单地介绍一下此炮的特点。此炮的理论射高为一万三千米，有效射高一万米，人工装填炮弹，四门炮组成一个基本发射阵地，由一部雷达指挥。当敌机进入射程后，雷达指挥系统为炮弹引信自动定时。炮弹使用的是钟表引信，引信的工作时间最长为３０秒，定时机构根据雷达测得敌机的高度和速度，发过来的数据将引信起爆时间定好，然后发射，四发１００ｍｍ的炮弹爆炸时可形成一片数千平方米的弹片区，进入这个弹片区的敌机，不被击落也被击伤，根本就没机会逃脱。那场战争中被击落的美机，一多半都是被这种炮击落的。既然是主力炮，那弹药的消耗就不会少。当时在这种炮弹的生产线上，每月的任务是６万发，一连多年的连续生产，耗料最多的零件就是引信本体，材料是合金铝，当时不但价格贵，也比较缺乏，于是就在节省材料上开动了脑筋。原来毛坯料是把铝棒用冲床切成段，然后加热用５００吨摩擦压力机模锻粗成形，再上六轴半自动车进行精加工，材料利用率可达百分之四十左右。于是就想用压铸代替模锻，这样材料利用率可提高到百分之八十左右。但试验中发现了一个致命的问题，压铸时零件体内形成的气泡无法解决，气泡的形成没一定的规律，就使零件的质量圆周不均衡，炮弹飞行时高速旋转，很容易跑偏，这对打飞机这个高难度目标来说是致命的。而且为了适应压铸工艺的需要，在材料里加入了易于流动的铅，零件的重量也变了。这对射高和射速都要产生影响，得要重新编制雷达的指挥数据，也就是要对这类引信进行重新设计。这引信是原苏联设计的，咱们还设计不了。因此，这改一零件加工工艺的实验就没付诸实施。