壓配件失效原因及改進(jìn)方法研究*

唐 霞

(無錫科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 無錫 214028)

某壓配件的壓配區(qū)域間隙要求<100 μm。首檢發(fā)現(xiàn)小壓配機壓配好的產(chǎn)品高度存在超差，肉眼可辨別出部分失效件和端蓋配合處有一定的臺階(見圖1a)，蓋配件如圖1b所示。

a) 配合處有臺階 b) 蓋配件圖1 失效的壓配件

工藝和質(zhì)量人員將壓配好的問題零件釬焊后切金相，檢測發(fā)現(xiàn)，壓配區(qū)間隙為186和236 μm，未達(dá)到<100 μm的要求(見圖2)；且由壓配端蓋生產(chǎn)零件時容易產(chǎn)生零件脫落。

圖2 失效零件金相

本文針對壓配件的配合間隙偏差和壓配件與端蓋的配合剝落現(xiàn)象，利用質(zhì)量管理的“人-機-料-法-環(huán)”五要素，分析了壓配件間隙過大的原因，并提出了合理的改進(jìn)措施。

1 “人-機-料-法-環(huán)”法

在全面質(zhì)量管理理論中的5個影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素有：1)制造產(chǎn)品的工作人員，即“人”；2)制造產(chǎn)品所用的設(shè)備，即“機”；3)制造產(chǎn)品所用的原材料，即“料”；4)制造產(chǎn)品所用的方法，即“法”；5)產(chǎn)品制造過程中所處的環(huán)境，即“環(huán)”。

人員管理是企業(yè)產(chǎn)品制造管理中最關(guān)鍵的一步，是提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率的關(guān)鍵；企業(yè)的人員管理、生產(chǎn)的各工序、各部門之間的協(xié)調(diào)性、生產(chǎn)中設(shè)備是否能夠正常運作、工具選用是否合適等是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。

2 壓配件失效原因分析

抽檢同一批來料壓配件和端蓋由老壓配機生產(chǎn)出的零件，未發(fā)現(xiàn)不合格品。說明現(xiàn)在使用的小壓配機不穩(wěn)定，當(dāng)即停止生產(chǎn)并封存機器。針對壓配間隙過大失效的可能性，本文從供應(yīng)商來料、測量方法和工裝有效性等方面進(jìn)行潛在失效原因分析，生產(chǎn)過程分析如圖3所示。

圖3 “人-機-料-法-環(huán)”法間隙原因分析

1)供應(yīng)商來料。分析發(fā)現(xiàn)，壓配件配合處圓外徑(7.09±0.025)和倒角(R0.4)尺寸均符合圖樣要求，端蓋孔徑為7.0～7.3 mm，說明來料無問題[1]。檢查同一批來料用老壓配機壓配的零件，未發(fā)現(xiàn)相同問題。利用通規(guī)和子規(guī)檢查端蓋壓配孔徑，結(jié)果誤差在7±0.04范圍內(nèi)，正常。端蓋桃形孔光亮直線段為0.491 mm，高度差為21.618 μm(見圖4)。

圖4 端蓋孔光亮度檢測

2)測量方法。由于無法直接檢測焊縫寬度，所以根據(jù)圖樣尺寸，結(jié)合供應(yīng)商來料穩(wěn)定性，對尺寸鏈進(jìn)行修正，計算出合格零件的壓配件和端蓋配合處的高度差范圍，最終定為<0.08 mm(見圖5中圓圈處)。

圖5 壓配件和端蓋配合處的測量

挑選幾件極限零件，記錄最大高度差數(shù)據(jù)，試驗結(jié)果見表1。釬焊后切金相，觀察相應(yīng)的焊縫寬度。從試驗結(jié)果可以看出，<0.08 mm是比較安全的范圍；0.08～0.09 mm處于臨界狀態(tài)；>0.100 mm時不能保證焊縫寬度≤100 μm。

表1 壓配件配合處試驗結(jié)果

3)工裝有效性。壓頭拆下后發(fā)現(xiàn)端蓋工作面凹凸不平，檢測不同的工裝設(shè)備壓配零件的接觸工作面的平面度，數(shù)據(jù)見表2。

表2 不同工裝壓配零件的接觸面的平面度對比

從表2可以看出，工裝A和B的平面度為0.02～0.04 mm，而工裝C平面度為0.002～0.006 mm。用同一批蓋子，分別用工裝A和C壓配子零件，并測量其高度差，以高度差<0.08 mm判定合格與否，數(shù)據(jù)結(jié)果見表3。由此可見，工裝平面度對壓配間隙有很大影響。

表3 工裝工藝對壓配件的效果影響

3 改進(jìn)措施

通過分析壓配件失效原因，制定改進(jìn)措施如下。

1)優(yōu)化壓頭工裝。壓頭拆下后發(fā)現(xiàn)，工作面凹凸不平，重新銑平后在壓頭中間打1個φ10的孔，使其在壓配時讓開壓配件(見圖6)。

圖6 壓頭工裝改進(jìn)

2)優(yōu)化壓配工裝。重新設(shè)計制造新的壓配工裝，并規(guī)定平面度、平行度等要求。

3)更新生產(chǎn)工序，返工工藝文件。更新PFMEA、CP和WI，添加工裝壽命到期失效模式，規(guī)定工裝更換周期、鑒定周期，添加工裝壽命記錄表。

4)選擇合適的端蓋壓配零件。同樣條件下壓配不同的端蓋，壓配后的壓配件與端蓋配合的松緊度有區(qū)別。若壓配件與端蓋壓配后，兩者壓配配合的直線段相對較短，則只需較小的力即可將壓配件與端蓋分離，即壓配件容易剝落。

4 結(jié)語

根據(jù)“人-機-料-法-環(huán)”方法全面管理產(chǎn)品質(zhì)量，分析本案例中的壓配件失效的原因主要體現(xiàn)在工裝設(shè)備的周期性鑒定，產(chǎn)品作業(yè)指導(dǎo)書中未規(guī)定工裝壽命，未記錄工裝壽命，造成工裝失效且沒有及時發(fā)現(xiàn)，從而生產(chǎn)出不合格的零件。另外，應(yīng)選擇合適的端蓋與壓配件配對，解決生產(chǎn)過程中的壓配件脫落或垂直度超差問題[2]。