關(guān)于多孔沖壓件的質(zhì)量控制方法研究

由于邊板與銅管需要通過(guò)脹管工序形成過(guò)盈配合，因此對(duì)邊板翻邊孔的質(zhì)量提出了更高要求，一旦邊板出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，將直接影響蒸發(fā)器或冷凝器的整體性能。本文主要針對(duì)邊板在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的主要問(wèn)題開(kāi)展失效機(jī)理研究、系統(tǒng)優(yōu)化，以期提升多孔沖壓件邊板的質(zhì)量可靠性。

研究對(duì)象及生產(chǎn)工藝介紹

多孔鈑金件是蒸發(fā)器和冷凝器的結(jié)構(gòu)件之一，起到固定銅管與翅片的作用。邊板上與銅管配合的孔均為翻邊孔，其他孔則是通孔為裝配孔。不同機(jī)型用到的邊板結(jié)構(gòu)不同，冷凝器上用到的邊板結(jié)構(gòu)較大，蒸發(fā)器上用到的邊板結(jié)構(gòu)較小，但均為多孔結(jié)構(gòu)(圖1)。鋼卷通過(guò)送料機(jī)、沖床和連續(xù)模的協(xié)同作業(yè)沖壓形成邊板零件。沖壓生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)圖如圖2所示。

存在的主要質(zhì)量問(wèn)題

鈑金廠投產(chǎn)以來(lái)，邊板后工序投訴較多，為識(shí)別主要問(wèn)題，對(duì)涉及邊板的投訴類(lèi)型及占比進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，繪制排列圖。由圖3可知，影響邊板質(zhì)量可靠性的主要問(wèn)題為邊板批量有油污、邊板割斷銅管和脹管后邊板松動(dòng)。

失效機(jī)理研究

故障樹(shù)分析法(fault tree analysis，F(xiàn)TA)是一種評(píng)價(jià)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性與安全性的重要方法，故障樹(shù)分析法把系統(tǒng)不希望發(fā)生的事件作為故障樹(shù)的頂事件，用規(guī)定的圖形符號(hào)來(lái)表示；找出導(dǎo)致這一事件發(fā)生的所有可能的直接因素和原因，作為過(guò)渡狀態(tài)的中間事件，并由此逐步深入分析，直到找出事件的基本原因，即故障樹(shù)的底事件為止。

為尋找到上述三方面問(wèn)題(邊板批量有油污、邊板割斷銅管和脹管后邊板松動(dòng))的根本原因，采用FTA故障樹(shù)分析法進(jìn)行具體分析。小組通過(guò)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，模擬再現(xiàn)失效問(wèn)題，深入研究故障機(jī)理，分別建立了故障樹(shù)模型。

由表2可以看出，方案2的預(yù)期效果最好，因此針對(duì)“邊板模內(nèi)攻絲油污大且不易揮發(fā)”這一問(wèn)題，決定采用對(duì)油污零件進(jìn)行除油處理。

改進(jìn)過(guò)程：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查模具沖頭部分結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)沖頭與模板的固定方式是采用螺紋擰緊的方式，當(dāng)沖壓次數(shù)達(dá)到一定次數(shù)后螺紋連接松動(dòng)，導(dǎo)致沖頭松動(dòng)。為改善該現(xiàn)象，增加上托板和快速夾模器來(lái)防止沖頭螺絲松動(dòng)(圖8)。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于邊板的質(zhì)量控制要求，決定對(duì)RPN數(shù)值超過(guò)120的故障進(jìn)行重點(diǎn)改進(jìn)，由表中的RPN數(shù)值可知，RPN數(shù)值超過(guò)120的故障原因共計(jì)有5個(gè)，小組將其確定為邊板沖壓失效的五大原因。這五個(gè)原因分別為邊板模內(nèi)攻絲油污大且不易揮發(fā)、沖頭松動(dòng)、模具內(nèi)跳廢料、送料機(jī)回料、送料機(jī)送料不到位。針對(duì)上述五大原因逐一開(kāi)展改進(jìn)活動(dòng)。

稱(chēng)取蜂蜜樣品5份，每份15 g，按1.3.3樣品處理方法操作，測(cè)定峰面積，計(jì)算含量，獲取RSD為0.5%。

系統(tǒng)優(yōu)化

通過(guò)整理合并同類(lèi)項(xiàng)，我們共計(jì)找到了15項(xiàng)底事件。為確定這15項(xiàng)底事件對(duì)頂事件的影響大小，明確后期重點(diǎn)改進(jìn)方向，小組成員決定采用PFMEA分析方法對(duì)上述三個(gè)問(wèn)題開(kāi)展影響程度分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

需攻絲邊板進(jìn)行除油處理

改進(jìn)過(guò)程：通過(guò)頭腦風(fēng)暴法，提出了三種解決方案，同時(shí)小組成員分別考慮不同方案對(duì)質(zhì)量、模具、成本和實(shí)施時(shí)間的影響來(lái)最終確定最優(yōu)方案。

改進(jìn)過(guò)程：由于導(dǎo)致模具跳廢料的原因隨機(jī)性較大，無(wú)規(guī)律可遵循，一旦發(fā)生跳廢料，極有可能打壞模具甚至發(fā)生安全事故，造成較大的損失。因此，需要引入智能檢測(cè)裝置對(duì)跳廢料的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)當(dāng)識(shí)別到料帶上有廢料時(shí)，沖床停止作業(yè)避免壓料等異常。

由圖4可知，頂事件“邊板有油污”的底事件共有3個(gè)，分別為鋼卷本身油污大，鋼卷庫(kù)放置架油污大，邊板模內(nèi)攻絲潤(rùn)滑油污大且潤(rùn)滑油不易揮發(fā)。由圖5可知，頂事件“脹管后邊板松動(dòng)”的底事件共有7個(gè)，分別為孔的直徑設(shè)計(jì)偏小、沖頭磨損、沖頭直徑偏小、沖頭松動(dòng)、沖頭直徑偏大、孔的直徑設(shè)計(jì)偏大和沖頭有磁。

小組通過(guò)調(diào)查，最終選擇引入模具下死點(diǎn)檢測(cè)裝置來(lái)監(jiān)控該問(wèn)題，如圖9所示。該檢測(cè)裝置采用高性能接近傳感器，通過(guò)檢測(cè)合模間隙來(lái)識(shí)別模具的下死點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)到的合模間隙超出正常范圍時(shí)，立即向沖床發(fā)出停機(jī)信號(hào)。

更改模具結(jié)構(gòu)

由圖6可知，頂事件“銅管被邊板割破”的底事件共有10個(gè)，分別為模具內(nèi)跳廢料、送料機(jī)回料、沖孔間隙設(shè)計(jì)偏大、沖頭磨損、凹模磨損、送料不到位、沖頭松動(dòng)、沖頭直徑偏小、沖頭磨損和孔的直徑設(shè)計(jì)偏小。

田青青當(dāng)即組織了一支突擊隊(duì)。按郝浮萍提供的線(xiàn)索，突擊隊(duì)員手持棍棒，分乘兩臺(tái)手扶拖拉機(jī)，連夜向十里開(kāi)外的柳家營(yíng)進(jìn)發(fā)。我無(wú)法阻止她的行動(dòng)，只好囑咐幾個(gè)心細(xì)的人暗中周旋，盡力避免發(fā)生流血沖突。

增加模具下死點(diǎn)檢測(cè)裝置

根據(jù)涂層與基體界面結(jié)合狀態(tài)，氣相沉積可分為覆蓋表層與擴(kuò)散表層，主要應(yīng)用于耐磨涂層，在高溫涂層中熱穩(wěn)定性較好，涂層致密均勻且密度、純度、結(jié)構(gòu)和晶粒度易于控制，結(jié)合強(qiáng)度較高。一般采用的測(cè)試方法有彎曲法、熱沖擊實(shí)驗(yàn)法、劃痕法、壓痕法等。

目前，γ刀、射頻、化療、手術(shù)均為臨床治療原發(fā)性肝癌患者的常用手段，但隨著疾病的惡化，肝癌晚期患者的身體素質(zhì)、機(jī)體抵抗能力、耐手術(shù)性均存在不同程度的下降，將導(dǎo)致手術(shù)治療受阻，僅有不足20.00%左右的患者可達(dá)到手術(shù)治療指征[3] 。故探尋新的非手術(shù)治療方式，已成為臨床亟待解決的問(wèn)題。

方案實(shí)施：沖壓生產(chǎn)完經(jīng)檢查合格的邊板，要求必須放置在專(zhuān)用除油架上進(jìn)行統(tǒng)一的除油處理，邊板經(jīng)過(guò)前處理后表面的油污會(huì)得到清潔，清潔后經(jīng)過(guò)烘干工序會(huì)使得零件表面的水分得以蒸發(fā)，經(jīng)烘干處理后的邊板即可下線(xiàn)進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，如圖7所示。

增加特殊情況全檢環(huán)節(jié)

改進(jìn)過(guò)程：送料機(jī)回料即料帶倒退現(xiàn)象，往往會(huì)導(dǎo)致邊板的翻邊孔破損，因此要求員工在送料機(jī)回料后對(duì)零件進(jìn)行全檢。

增加模具防誤送裝置

增設(shè)防誤送裝置，利用定位孔來(lái)檢測(cè)送料是否到位，當(dāng)定位針能夠順利穿過(guò)定位孔，沖床正常運(yùn)行；若未能順利穿過(guò)定位孔，則定位針回彈，沖床停止作業(yè)，如圖10所示。

過(guò)程能力分析

統(tǒng)計(jì)改善前、后一個(gè)月邊板不合格品的數(shù)據(jù)，分別對(duì)其過(guò)程能力進(jìn)行分析(圖11)，改善前的過(guò)程能力Z值等于2.4729小于2.75，過(guò)程能力不足；而改善后的過(guò)程能力Z值等于3.0791大于2.75，過(guò)程能力充足。因此，改善后邊板的質(zhì)量可靠性得到極大的提升。

計(jì)算渣鎖斗閥開(kāi)關(guān)時(shí)間所需要的條件較多，涉及閥門(mén)自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)，液壓油的物理性質(zhì)，液壓系統(tǒng)管路規(guī)格尺寸、敷設(shè)長(zhǎng)度以及閥門(mén)與油站的高差等，如下所列:

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)開(kāi)展FTA、PFMEA分析，得到了導(dǎo)致多孔零件邊板質(zhì)量異常的五大影響因素，并逐一開(kāi)展過(guò)程改進(jìn)，包括增加除油處理環(huán)節(jié)、更改模具沖頭的連接結(jié)構(gòu)、增加特殊情況全檢環(huán)節(jié)、增加模具防誤送裝置和引進(jìn)模具下死點(diǎn)檢測(cè)裝置。五大措施實(shí)施后，邊板生產(chǎn)的過(guò)程能力指數(shù)由2.4729提升至3.0791，邊板的質(zhì)量可靠性得到極大提升。