彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制及研究

姜向敏+張付英

摘要： 通過(guò)彈性往復(fù)密封件的工作性能及工作場(chǎng)景分析，抽取和總結(jié)了彈性往復(fù)密封件的用戶需求列表?；赒FD技術(shù)，確定了密封件的設(shè)計(jì)、零部件特性、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過(guò)程中影響密封件質(zhì)量特性的關(guān)鍵因素。針對(duì)辨識(shí)出的關(guān)鍵質(zhì)量因素，制定了彈性往復(fù)密封件質(zhì)量改進(jìn)的措施和控制方案，為提高密封件的性能和質(zhì)量水平提供有效的質(zhì)量控制依據(jù)。

Abstract: By analyzing the sealing performance and working environment, the custemer requirement lists of the elastic reciprocating seals were extracted. Based on the QFD technology, the key factors affecting the quality characteristics of seal part during the processes of seal design, seal parts features, seal production and machining were identified. According to the identified key factors, the quility improving measures and control programme for elastic reciprocating seals were formulated, which provided valid quality control guides for improving the quility and performance level of seal parts.

關(guān)鍵詞： 質(zhì)量功能展開；彈性往復(fù)密封件；質(zhì)量控制

Key words: Quality Function Deployment (QFD)；the elastic reciprocating seals；quality control

中圖分類號(hào)： TB42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）23-0023-03

0引言

彈性往復(fù)密封件是用于相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)接合面間的密封類型，主要由橡塑材料制成。為了減小密封尺寸和能量損失，獲得可靠的密封壽命，密封在材料特性、截面形狀、摩擦表面質(zhì)量、潤(rùn)滑條件、精度、可靠性和壽命等方面，從最初的U、V填料密封發(fā)展成當(dāng)今的彈性密封和復(fù)合密封[1]。隨著現(xiàn)代機(jī)械裝備的發(fā)展，要求不斷改進(jìn)和完善現(xiàn)有密封件的質(zhì)量和加工工藝，實(shí)現(xiàn)密封件的一致性、均勻性、可重現(xiàn)性和可預(yù)報(bào)性，最大程度地滿足用戶需求[2]。目前國(guó)內(nèi)密封件開發(fā)存在著設(shè)計(jì)能力不足，高質(zhì)量密封件模具制造水平有限，檢測(cè)設(shè)備落后，質(zhì)量控制集中在“事后把關(guān)”等問(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。因此，發(fā)展彈性往復(fù)密封的設(shè)計(jì)技術(shù)，改進(jìn)密封的生產(chǎn)過(guò)程，利用有效的質(zhì)量控制工具對(duì)密封件的質(zhì)量實(shí)施“主動(dòng)控制”，是實(shí)現(xiàn)密封件的一致性、均勻性等質(zhì)量需求的重要途徑。

質(zhì)量功能展開[3，4]（QFD，Quality Function Deployment）是一種客戶對(duì)產(chǎn)品需求，經(jīng)過(guò)多層次的演繹分析，最終轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，零部件特性，工藝要求，生產(chǎn)要求的質(zhì)量規(guī)劃、分析、評(píng)估的工具，用來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品改進(jìn)和質(zhì)量保證。QFD 代表了從制造過(guò)程質(zhì)量控制到產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量控制的轉(zhuǎn)變，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量主動(dòng)控制的有效工具。本文基于QFD技術(shù)，提出彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量改進(jìn)措施和控制方案，提高密封件的性能和質(zhì)量水平。

1基于QFD的彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制框架

構(gòu)建的基于QFD的彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制框架如圖1所示，該框架由彈性往復(fù)密封的用戶需求分析、關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)識(shí)別和質(zhì)量控制方案設(shè)計(jì)三部分組成。

用戶需求分析部分，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，獲取彈性密封件的相關(guān)資料和數(shù)據(jù)，分析和抽取彈性往復(fù)密封件的用戶需求列表并進(jìn)行重要度計(jì)算；彈性往復(fù)密封關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)識(shí)別部分，基于QFD的四個(gè)質(zhì)量屋的瀑布式分解抽取出影響密封件質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)；彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案部分則是根據(jù)QFD技術(shù)辨識(shí)出的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)，設(shè)計(jì)其質(zhì)量控制方案。

2彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制過(guò)程

2.1 彈性往復(fù)密封的用戶需求分析彈性往復(fù)密封件可廣泛應(yīng)用于液壓機(jī)械、氣動(dòng)裝置等復(fù)雜環(huán)境條件下，針對(duì)不同工作場(chǎng)景分析并應(yīng)用KJ分類法，將彈性往復(fù)密封的用戶需求歸納和總結(jié)為如表1所示。

應(yīng)用層次分析法[5，6]對(duì)表1中的彈性往復(fù)密封件的10個(gè)質(zhì)量特性需求進(jìn)行兩兩對(duì)比分析，計(jì)算出其相對(duì)重要度值。即：

｛摩擦阻力，易維護(hù)，維修頻率低，耐磨耐蝕，泄漏小，適用于惡劣環(huán)境，易拆裝，表面光整，壽命長(zhǎng)，成本低｝={0.1415，0.0265，0.0628，0.1196，0.2560，0.0912，0.0202，0.0504，0.1953，0.0365}。

2.2 彈性往復(fù)的關(guān)鍵質(zhì)量特性辨識(shí)彈性往復(fù)密封件的關(guān)鍵質(zhì)量特性識(shí)別是基于QFD四個(gè)瀑布式分解的質(zhì)量屋。產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋將顧客需求轉(zhuǎn)化為彈性往復(fù)密封的技術(shù)特性，從用戶和技術(shù)的角度對(duì)密封件重要質(zhì)量特性進(jìn)行評(píng)估分析，并與行業(yè)中具有代表性的同類產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)特性和產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力對(duì)比。建立的彈性往復(fù)密封件產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋如圖2所示，關(guān)系矩陣中用1，3，5，7，9分別表示用戶需求和技術(shù)特性需求兩者之間相關(guān)程度。

由彈性往復(fù)密封件產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋分析結(jié)果可知，密封件的技術(shù)特性需求按重要程度依次為：密封件形狀，油膜厚度，密封件粗糙度小，材料回彈性，封件預(yù)壓縮量，材料抗疲勞強(qiáng)度，密封溝槽結(jié)構(gòu)，耐腐蝕性，密封材料硬度。

彈性往復(fù)密封件的零件規(guī)劃質(zhì)量屋將產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋獲得的主要技術(shù)需求轉(zhuǎn)換成密封的關(guān)鍵零部件特性。采用與產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋類似的方法，構(gòu)建出密封件關(guān)鍵零件特性質(zhì)量屋如圖3所示。

彈性往復(fù)密封件零件特性質(zhì)量屋分析結(jié)果表明，密封件的關(guān)鍵零部件特性按重要程度依次為：橡膠材料配方設(shè)計(jì)，模具尺寸精度，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，膠坯，溝槽徑向尺寸，活塞桿外徑尺寸，模具型腔粗糙度，溝槽圓角半徑，腔體尺寸精度，腔體粗糙度，活塞桿粗糙度。

彈性往復(fù)密封件的工藝規(guī)劃質(zhì)量屋將關(guān)鍵零件特性需求轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵的制造工藝特性要求。對(duì)影響密件性能的5個(gè)關(guān)鍵零部件，分別分析其關(guān)鍵制造工藝要求，根據(jù)各個(gè)主要零部件加工工藝要求建立的工藝規(guī)劃質(zhì)量屋如圖4所示。由彈性往復(fù)密封件工藝規(guī)劃質(zhì)量屋分析結(jié)果可知，密封件的各個(gè)主要零部件主要工藝步驟（關(guān)鍵工序）及相對(duì)重要程度為：①模具：定位、精銑、定位孔、磨削；②活塞桿、溝槽：定位、基準(zhǔn)面加工、半精車、精車外圓、圓角加

工、珩磨；③腔體：基準(zhǔn)面加工、半精鏜、精鏜、滾壓；④膠料：塑煉、半成品膠坯制備；⑤膠坯：硫化、修整[7]。

彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制規(guī)劃質(zhì)量屋將彈性往復(fù)密封的關(guān)鍵工藝特性要求轉(zhuǎn)換成關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)。根據(jù)密封件的關(guān)鍵工藝的技術(shù)要求建立了彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制規(guī)劃如表2所示。

3彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案

彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案就是對(duì)彈性往復(fù)密封件的設(shè)計(jì)過(guò)程和關(guān)鍵工序過(guò)程[8]、質(zhì)量檢測(cè)點(diǎn)、檢測(cè)人員、檢測(cè)樣本容量、檢測(cè)方法和質(zhì)量控制方法等幾個(gè)方面進(jìn)行策劃。基于QFD的四個(gè)質(zhì)量屋，設(shè)計(jì)了彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案如圖5所示。

4結(jié)論

彈性往復(fù)密封件的設(shè)計(jì)和制造工藝復(fù)雜，其產(chǎn)品的一致性和均勻性決定了與之配套的主機(jī)設(shè)備的性能。為了提高密封件的質(zhì)量，本文基于QFD技術(shù)，從密封件的設(shè)計(jì)和加工制造過(guò)程中主動(dòng)控制影響密封件質(zhì)量需求特性的關(guān)鍵因素，形成彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案。應(yīng)用質(zhì)量控制方案對(duì)密封件的生產(chǎn)工藝過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性地、合理地控制，從而提高密封件產(chǎn)品的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)周期，提高密封產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張付英,劉卉,張林靜.液壓往復(fù)密封理論、技術(shù)與應(yīng)用的進(jìn)展研究[J].潤(rùn)滑與密封，2007,32(3):198-201.

[2]彭兵,肖風(fēng)亮,李翔宇.橡膠密封制品[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

[3]Lai-Kow Chan,Ming-LuWu.A systematic approach to quality function deployment with a full illustrative example[J].Omega 2005

(33) :119-139.

[4]邵家駿.質(zhì)量功能展開[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[5]吳劍琳.在質(zhì)量功能展開中應(yīng)用層次分析法和理想點(diǎn)法進(jìn)行定量化計(jì)算和排序[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，1999,21(10):41-44.

[6]李偉剛,汪海,張永明,謝忠偉.基于質(zhì)量功能展開的關(guān)鍵件、重要件定量識(shí)別方法[J].機(jī)械工程師，2009(7):38-39.

[7]劉印文,劉振華,劉涌.橡膠密封制品實(shí)用加工技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.

[8]楊秀麗,王旭,劉素娟.橡膠油封唇口的質(zhì)量控制[J].橡膠工業(yè)，2003,50(3):170-172.

endprint

摘要： 通過(guò)彈性往復(fù)密封件的工作性能及工作場(chǎng)景分析，抽取和總結(jié)了彈性往復(fù)密封件的用戶需求列表?；赒FD技術(shù)，確定了密封件的設(shè)計(jì)、零部件特性、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過(guò)程中影響密封件質(zhì)量特性的關(guān)鍵因素。針對(duì)辨識(shí)出的關(guān)鍵質(zhì)量因素，制定了彈性往復(fù)密封件質(zhì)量改進(jìn)的措施和控制方案，為提高密封件的性能和質(zhì)量水平提供有效的質(zhì)量控制依據(jù)。

Abstract: By analyzing the sealing performance and working environment, the custemer requirement lists of the elastic reciprocating seals were extracted. Based on the QFD technology, the key factors affecting the quality characteristics of seal part during the processes of seal design, seal parts features, seal production and machining were identified. According to the identified key factors, the quility improving measures and control programme for elastic reciprocating seals were formulated, which provided valid quality control guides for improving the quility and performance level of seal parts.

關(guān)鍵詞： 質(zhì)量功能展開；彈性往復(fù)密封件；質(zhì)量控制

Key words: Quality Function Deployment (QFD)；the elastic reciprocating seals；quality control

中圖分類號(hào)： TB42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）23-0023-03

0引言

彈性往復(fù)密封件是用于相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)接合面間的密封類型，主要由橡塑材料制成。為了減小密封尺寸和能量損失，獲得可靠的密封壽命，密封在材料特性、截面形狀、摩擦表面質(zhì)量、潤(rùn)滑條件、精度、可靠性和壽命等方面，從最初的U、V填料密封發(fā)展成當(dāng)今的彈性密封和復(fù)合密封[1]。隨著現(xiàn)代機(jī)械裝備的發(fā)展，要求不斷改進(jìn)和完善現(xiàn)有密封件的質(zhì)量和加工工藝，實(shí)現(xiàn)密封件的一致性、均勻性、可重現(xiàn)性和可預(yù)報(bào)性，最大程度地滿足用戶需求[2]。目前國(guó)內(nèi)密封件開發(fā)存在著設(shè)計(jì)能力不足，高質(zhì)量密封件模具制造水平有限，檢測(cè)設(shè)備落后，質(zhì)量控制集中在“事后把關(guān)”等問(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。因此，發(fā)展彈性往復(fù)密封的設(shè)計(jì)技術(shù)，改進(jìn)密封的生產(chǎn)過(guò)程，利用有效的質(zhì)量控制工具對(duì)密封件的質(zhì)量實(shí)施“主動(dòng)控制”，是實(shí)現(xiàn)密封件的一致性、均勻性等質(zhì)量需求的重要途徑。

質(zhì)量功能展開[3，4]（QFD，Quality Function Deployment）是一種客戶對(duì)產(chǎn)品需求，經(jīng)過(guò)多層次的演繹分析，最終轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，零部件特性，工藝要求，生產(chǎn)要求的質(zhì)量規(guī)劃、分析、評(píng)估的工具，用來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品改進(jìn)和質(zhì)量保證。QFD 代表了從制造過(guò)程質(zhì)量控制到產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量控制的轉(zhuǎn)變，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量主動(dòng)控制的有效工具。本文基于QFD技術(shù)，提出彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量改進(jìn)措施和控制方案，提高密封件的性能和質(zhì)量水平。

1基于QFD的彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制框架

構(gòu)建的基于QFD的彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制框架如圖1所示，該框架由彈性往復(fù)密封的用戶需求分析、關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)識(shí)別和質(zhì)量控制方案設(shè)計(jì)三部分組成。

用戶需求分析部分，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，獲取彈性密封件的相關(guān)資料和數(shù)據(jù)，分析和抽取彈性往復(fù)密封件的用戶需求列表并進(jìn)行重要度計(jì)算；彈性往復(fù)密封關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)識(shí)別部分，基于QFD的四個(gè)質(zhì)量屋的瀑布式分解抽取出影響密封件質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)；彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案部分則是根據(jù)QFD技術(shù)辨識(shí)出的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)，設(shè)計(jì)其質(zhì)量控制方案。

2彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制過(guò)程

2.1 彈性往復(fù)密封的用戶需求分析彈性往復(fù)密封件可廣泛應(yīng)用于液壓機(jī)械、氣動(dòng)裝置等復(fù)雜環(huán)境條件下，針對(duì)不同工作場(chǎng)景分析并應(yīng)用KJ分類法，將彈性往復(fù)密封的用戶需求歸納和總結(jié)為如表1所示。

應(yīng)用層次分析法[5，6]對(duì)表1中的彈性往復(fù)密封件的10個(gè)質(zhì)量特性需求進(jìn)行兩兩對(duì)比分析，計(jì)算出其相對(duì)重要度值。即：

｛摩擦阻力，易維護(hù)，維修頻率低，耐磨耐蝕，泄漏小，適用于惡劣環(huán)境，易拆裝，表面光整，壽命長(zhǎng)，成本低｝={0.1415，0.0265，0.0628，0.1196，0.2560，0.0912，0.0202，0.0504，0.1953，0.0365}。

2.2 彈性往復(fù)的關(guān)鍵質(zhì)量特性辨識(shí)彈性往復(fù)密封件的關(guān)鍵質(zhì)量特性識(shí)別是基于QFD四個(gè)瀑布式分解的質(zhì)量屋。產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋將顧客需求轉(zhuǎn)化為彈性往復(fù)密封的技術(shù)特性，從用戶和技術(shù)的角度對(duì)密封件重要質(zhì)量特性進(jìn)行評(píng)估分析，并與行業(yè)中具有代表性的同類產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)特性和產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力對(duì)比。建立的彈性往復(fù)密封件產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋如圖2所示，關(guān)系矩陣中用1，3，5，7，9分別表示用戶需求和技術(shù)特性需求兩者之間相關(guān)程度。

由彈性往復(fù)密封件產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋分析結(jié)果可知，密封件的技術(shù)特性需求按重要程度依次為：密封件形狀，油膜厚度，密封件粗糙度小，材料回彈性，封件預(yù)壓縮量，材料抗疲勞強(qiáng)度，密封溝槽結(jié)構(gòu)，耐腐蝕性，密封材料硬度。

彈性往復(fù)密封件的零件規(guī)劃質(zhì)量屋將產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋獲得的主要技術(shù)需求轉(zhuǎn)換成密封的關(guān)鍵零部件特性。采用與產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋類似的方法，構(gòu)建出密封件關(guān)鍵零件特性質(zhì)量屋如圖3所示。

彈性往復(fù)密封件零件特性質(zhì)量屋分析結(jié)果表明，密封件的關(guān)鍵零部件特性按重要程度依次為：橡膠材料配方設(shè)計(jì)，模具尺寸精度，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，膠坯，溝槽徑向尺寸，活塞桿外徑尺寸，模具型腔粗糙度，溝槽圓角半徑，腔體尺寸精度，腔體粗糙度，活塞桿粗糙度。

彈性往復(fù)密封件的工藝規(guī)劃質(zhì)量屋將關(guān)鍵零件特性需求轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵的制造工藝特性要求。對(duì)影響密件性能的5個(gè)關(guān)鍵零部件，分別分析其關(guān)鍵制造工藝要求，根據(jù)各個(gè)主要零部件加工工藝要求建立的工藝規(guī)劃質(zhì)量屋如圖4所示。由彈性往復(fù)密封件工藝規(guī)劃質(zhì)量屋分析結(jié)果可知，密封件的各個(gè)主要零部件主要工藝步驟（關(guān)鍵工序）及相對(duì)重要程度為：①模具：定位、精銑、定位孔、磨削；②活塞桿、溝槽：定位、基準(zhǔn)面加工、半精車、精車外圓、圓角加

工、珩磨；③腔體：基準(zhǔn)面加工、半精鏜、精鏜、滾壓；④膠料：塑煉、半成品膠坯制備；⑤膠坯：硫化、修整[7]。

彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制規(guī)劃質(zhì)量屋將彈性往復(fù)密封的關(guān)鍵工藝特性要求轉(zhuǎn)換成關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)。根據(jù)密封件的關(guān)鍵工藝的技術(shù)要求建立了彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制規(guī)劃如表2所示。

3彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案

彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案就是對(duì)彈性往復(fù)密封件的設(shè)計(jì)過(guò)程和關(guān)鍵工序過(guò)程[8]、質(zhì)量檢測(cè)點(diǎn)、檢測(cè)人員、檢測(cè)樣本容量、檢測(cè)方法和質(zhì)量控制方法等幾個(gè)方面進(jìn)行策劃?；赒FD的四個(gè)質(zhì)量屋，設(shè)計(jì)了彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案如圖5所示。

4結(jié)論

彈性往復(fù)密封件的設(shè)計(jì)和制造工藝復(fù)雜，其產(chǎn)品的一致性和均勻性決定了與之配套的主機(jī)設(shè)備的性能。為了提高密封件的質(zhì)量，本文基于QFD技術(shù)，從密封件的設(shè)計(jì)和加工制造過(guò)程中主動(dòng)控制影響密封件質(zhì)量需求特性的關(guān)鍵因素，形成彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案。應(yīng)用質(zhì)量控制方案對(duì)密封件的生產(chǎn)工藝過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性地、合理地控制，從而提高密封件產(chǎn)品的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)周期，提高密封產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張付英,劉卉,張林靜.液壓往復(fù)密封理論、技術(shù)與應(yīng)用的進(jìn)展研究[J].潤(rùn)滑與密封，2007,32(3):198-201.

[2]彭兵,肖風(fēng)亮,李翔宇.橡膠密封制品[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.

[3]Lai-Kow Chan,Ming-LuWu.A systematic approach to quality function deployment with a full illustrative example[J].Omega 2005

(33) :119-139.

[4]邵家駿.質(zhì)量功能展開[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[5]吳劍琳.在質(zhì)量功能展開中應(yīng)用層次分析法和理想點(diǎn)法進(jìn)行定量化計(jì)算和排序[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，1999,21(10):41-44.

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摘要： 通過(guò)彈性往復(fù)密封件的工作性能及工作場(chǎng)景分析，抽取和總結(jié)了彈性往復(fù)密封件的用戶需求列表。基于QFD技術(shù)，確定了密封件的設(shè)計(jì)、零部件特性、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過(guò)程中影響密封件質(zhì)量特性的關(guān)鍵因素。針對(duì)辨識(shí)出的關(guān)鍵質(zhì)量因素，制定了彈性往復(fù)密封件質(zhì)量改進(jìn)的措施和控制方案，為提高密封件的性能和質(zhì)量水平提供有效的質(zhì)量控制依據(jù)。

Abstract: By analyzing the sealing performance and working environment, the custemer requirement lists of the elastic reciprocating seals were extracted. Based on the QFD technology, the key factors affecting the quality characteristics of seal part during the processes of seal design, seal parts features, seal production and machining were identified. According to the identified key factors, the quility improving measures and control programme for elastic reciprocating seals were formulated, which provided valid quality control guides for improving the quility and performance level of seal parts.

關(guān)鍵詞： 質(zhì)量功能展開；彈性往復(fù)密封件；質(zhì)量控制

Key words: Quality Function Deployment (QFD)；the elastic reciprocating seals；quality control

中圖分類號(hào)： TB42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）23-0023-03

0引言

彈性往復(fù)密封件是用于相對(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)接合面間的密封類型，主要由橡塑材料制成。為了減小密封尺寸和能量損失，獲得可靠的密封壽命，密封在材料特性、截面形狀、摩擦表面質(zhì)量、潤(rùn)滑條件、精度、可靠性和壽命等方面，從最初的U、V填料密封發(fā)展成當(dāng)今的彈性密封和復(fù)合密封[1]。隨著現(xiàn)代機(jī)械裝備的發(fā)展，要求不斷改進(jìn)和完善現(xiàn)有密封件的質(zhì)量和加工工藝，實(shí)現(xiàn)密封件的一致性、均勻性、可重現(xiàn)性和可預(yù)報(bào)性，最大程度地滿足用戶需求[2]。目前國(guó)內(nèi)密封件開發(fā)存在著設(shè)計(jì)能力不足，高質(zhì)量密封件模具制造水平有限，檢測(cè)設(shè)備落后，質(zhì)量控制集中在“事后把關(guān)”等問(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。因此，發(fā)展彈性往復(fù)密封的設(shè)計(jì)技術(shù)，改進(jìn)密封的生產(chǎn)過(guò)程，利用有效的質(zhì)量控制工具對(duì)密封件的質(zhì)量實(shí)施“主動(dòng)控制”，是實(shí)現(xiàn)密封件的一致性、均勻性等質(zhì)量需求的重要途徑。

質(zhì)量功能展開[3，4]（QFD，Quality Function Deployment）是一種客戶對(duì)產(chǎn)品需求，經(jīng)過(guò)多層次的演繹分析，最終轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，零部件特性，工藝要求，生產(chǎn)要求的質(zhì)量規(guī)劃、分析、評(píng)估的工具，用來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品改進(jìn)和質(zhì)量保證。QFD 代表了從制造過(guò)程質(zhì)量控制到產(chǎn)品開發(fā)質(zhì)量控制的轉(zhuǎn)變，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量主動(dòng)控制的有效工具。本文基于QFD技術(shù)，提出彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量改進(jìn)措施和控制方案，提高密封件的性能和質(zhì)量水平。

1基于QFD的彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制框架

構(gòu)建的基于QFD的彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制框架如圖1所示，該框架由彈性往復(fù)密封的用戶需求分析、關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)識(shí)別和質(zhì)量控制方案設(shè)計(jì)三部分組成。

用戶需求分析部分，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，獲取彈性密封件的相關(guān)資料和數(shù)據(jù)，分析和抽取彈性往復(fù)密封件的用戶需求列表并進(jìn)行重要度計(jì)算；彈性往復(fù)密封關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)識(shí)別部分，基于QFD的四個(gè)質(zhì)量屋的瀑布式分解抽取出影響密封件質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)；彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案部分則是根據(jù)QFD技術(shù)辨識(shí)出的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)，設(shè)計(jì)其質(zhì)量控制方案。

2彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制過(guò)程

2.1 彈性往復(fù)密封的用戶需求分析彈性往復(fù)密封件可廣泛應(yīng)用于液壓機(jī)械、氣動(dòng)裝置等復(fù)雜環(huán)境條件下，針對(duì)不同工作場(chǎng)景分析并應(yīng)用KJ分類法，將彈性往復(fù)密封的用戶需求歸納和總結(jié)為如表1所示。

應(yīng)用層次分析法[5，6]對(duì)表1中的彈性往復(fù)密封件的10個(gè)質(zhì)量特性需求進(jìn)行兩兩對(duì)比分析，計(jì)算出其相對(duì)重要度值。即：

｛摩擦阻力，易維護(hù)，維修頻率低，耐磨耐蝕，泄漏小，適用于惡劣環(huán)境，易拆裝，表面光整，壽命長(zhǎng)，成本低｝={0.1415，0.0265，0.0628，0.1196，0.2560，0.0912，0.0202，0.0504，0.1953，0.0365}。

2.2 彈性往復(fù)的關(guān)鍵質(zhì)量特性辨識(shí)彈性往復(fù)密封件的關(guān)鍵質(zhì)量特性識(shí)別是基于QFD四個(gè)瀑布式分解的質(zhì)量屋。產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋將顧客需求轉(zhuǎn)化為彈性往復(fù)密封的技術(shù)特性，從用戶和技術(shù)的角度對(duì)密封件重要質(zhì)量特性進(jìn)行評(píng)估分析，并與行業(yè)中具有代表性的同類產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)特性和產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力對(duì)比。建立的彈性往復(fù)密封件產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋如圖2所示，關(guān)系矩陣中用1，3，5，7，9分別表示用戶需求和技術(shù)特性需求兩者之間相關(guān)程度。

由彈性往復(fù)密封件產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋分析結(jié)果可知，密封件的技術(shù)特性需求按重要程度依次為：密封件形狀，油膜厚度，密封件粗糙度小，材料回彈性，封件預(yù)壓縮量，材料抗疲勞強(qiáng)度，密封溝槽結(jié)構(gòu)，耐腐蝕性，密封材料硬度。

彈性往復(fù)密封件的零件規(guī)劃質(zhì)量屋將產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋獲得的主要技術(shù)需求轉(zhuǎn)換成密封的關(guān)鍵零部件特性。采用與產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量屋類似的方法，構(gòu)建出密封件關(guān)鍵零件特性質(zhì)量屋如圖3所示。

彈性往復(fù)密封件零件特性質(zhì)量屋分析結(jié)果表明，密封件的關(guān)鍵零部件特性按重要程度依次為：橡膠材料配方設(shè)計(jì)，模具尺寸精度，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，膠坯，溝槽徑向尺寸，活塞桿外徑尺寸，模具型腔粗糙度，溝槽圓角半徑，腔體尺寸精度，腔體粗糙度，活塞桿粗糙度。

彈性往復(fù)密封件的工藝規(guī)劃質(zhì)量屋將關(guān)鍵零件特性需求轉(zhuǎn)換為關(guān)鍵的制造工藝特性要求。對(duì)影響密件性能的5個(gè)關(guān)鍵零部件，分別分析其關(guān)鍵制造工藝要求，根據(jù)各個(gè)主要零部件加工工藝要求建立的工藝規(guī)劃質(zhì)量屋如圖4所示。由彈性往復(fù)密封件工藝規(guī)劃質(zhì)量屋分析結(jié)果可知，密封件的各個(gè)主要零部件主要工藝步驟（關(guān)鍵工序）及相對(duì)重要程度為：①模具：定位、精銑、定位孔、磨削；②活塞桿、溝槽：定位、基準(zhǔn)面加工、半精車、精車外圓、圓角加

工、珩磨；③腔體：基準(zhǔn)面加工、半精鏜、精鏜、滾壓；④膠料：塑煉、半成品膠坯制備；⑤膠坯：硫化、修整[7]。

彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制規(guī)劃質(zhì)量屋將彈性往復(fù)密封的關(guān)鍵工藝特性要求轉(zhuǎn)換成關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)。根據(jù)密封件的關(guān)鍵工藝的技術(shù)要求建立了彈性往復(fù)密封件質(zhì)量控制規(guī)劃如表2所示。

3彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案

彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案就是對(duì)彈性往復(fù)密封件的設(shè)計(jì)過(guò)程和關(guān)鍵工序過(guò)程[8]、質(zhì)量檢測(cè)點(diǎn)、檢測(cè)人員、檢測(cè)樣本容量、檢測(cè)方法和質(zhì)量控制方法等幾個(gè)方面進(jìn)行策劃?；赒FD的四個(gè)質(zhì)量屋，設(shè)計(jì)了彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案如圖5所示。

4結(jié)論

彈性往復(fù)密封件的設(shè)計(jì)和制造工藝復(fù)雜，其產(chǎn)品的一致性和均勻性決定了與之配套的主機(jī)設(shè)備的性能。為了提高密封件的質(zhì)量，本文基于QFD技術(shù)，從密封件的設(shè)計(jì)和加工制造過(guò)程中主動(dòng)控制影響密封件質(zhì)量需求特性的關(guān)鍵因素，形成彈性往復(fù)密封件的質(zhì)量控制方案。應(yīng)用質(zhì)量控制方案對(duì)密封件的生產(chǎn)工藝過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性地、合理地控制，從而提高密封件產(chǎn)品的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)周期，提高密封產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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