零件质量管理范文（精选12篇）

零件质量管理 第1篇

一、数控机床方面

输入数控特定的编程代码来确定工艺非常重要, 所以手动数据输入时应注意输入的正确, 输入后应认真校对确认。数控车床采用是滚珠丝杠副, 对消除反向间隙很关键并且都要进行预紧, 从理论上讲, 是达到了零间隙, 无反向空程。实际上, 对于有相对运动的传动部件, 间隙是不可避免的。对于高精度的滚珠丝杠副而言, 只是间隙非常微小;如果真的达到零间隙, 运动的阻力就会增大。因而, 在丝杠反向运动时, 只要存在微小的空程, 这个空程就足够影响加工精度, 因此加工时刀具的移动能保持尺寸连续递增或递减的趋势, 可消除机床产生反向间隙的影响。

二、数控加工工艺方面

制定工艺方案是整个加工过程中重要的一个环节, 因而要与其他加工工序衔接好。全面考虑零件的整个加工工艺内容, 在切削加工工序之间合理地安排工序和辅助工序, 协调好各个工序的安排顺序, 有利于提高零件的质量, 工序安排的科学与否直接影响到零件的加工质量、生产效率和成本。对形位精度要求较高的表面安排在一次装夹下完成, 可避免多次安装所产生的安装误差影响位置精度。一般来说, 在一次装夹中应一次性完成对所能加工的表面内容进行粗精加工至尺寸要求。减少装夹次数, 提高加工工艺效率。

三、刀具选择方面

刀具的选择、刃磨、安装正确直接会影响到加工工件的质量。根据工艺系统刚性、具体零件的结构特点、技术要求等情况综合考虑, 采用不同的刀具和切削用量, 对不同的表面进行加工, 有利于提高零件的加工质量。粗车时, 要选强度高、使用寿命长的刀具, 以便满足粗车时大背吃刀量、大进给的要求, 减少走刀次数, 提高加工效率。精车时, 要选精度高、寿命长、切削性能好的刀具, 以保证加工精度的要求。为减少换刀时间和方便对刀, 数控车削中广范采用机夹可转位刀具, 能提高数控加工生产率, 才能保证零件的加工质量。

四、校刀方面

对刀在数控机床上一般以工件右端面中心点设为对刀点, 多采用试切法对刀, 试切过程中的测量精度直接影响对刀的准确度以及加工尺寸精度。对于具有刀具半径补偿功能的数控系统, 在编程时, 只要按零件的实际轮廓编程即可, 而不必按照刀具运动轨迹编程。使用刀具半径补偿值指令, 刀具自动偏离工件轮廓一个刀具半径值, 并按刀具中心轨迹运动, 从而加工出所要求的工件轮廓。当刀具磨损或刀具重磨后刀具半径发生改变, 这时只需手工输入改变后的刀具半径, 而不需修改已编好的程序。

五、数控编程方面

数控程序一般按零件轮廓编制, 按零件的基本尺寸并结合各加工形面的具体公差要求编制。按基本尺寸编程, 用刀具半径补偿考虑公差带位置, 每把刀具有相应的刀补值, 适用于各个尺寸使用不同刀具进行加工;按极限尺寸平均中值编程, 使用一把刀具同时加工出各尺寸, 编程前的参数值计算较繁琐。减小累计误差的影响, 数控系统在进行快速移动和插补的运算过程中, 会产生累计误差, 当它达到一定值时, 会使机床产生移动和定位误差, 影响加工精度。在程序中适当插入回参考点指令, 机床回参考点时, 会使各坐标清零, 这样便消除了数控系统运算的累积误差, 有益于保证加工精度。有换刀要求时, 可回参考点换刀, 这样一举两得。实际加工中, 巧妙利用返回参考点指令, 可以提高产品精度和加工时间也方便操作者。

六、结语

零件在数控车床上加工的复杂多样, 形状及位置千变万化, 加上材料、批量、工艺不同等多方面因素的影响。因此, 只要做到所加工零件进行具体分析和灵活对待, 根据零件图样要求认真分析加工工艺方案, 选用合适的工艺参数和刀具参数, 合理设计数控加工工序、走刀路线, 精益求精, 充分发挥数控机床本身精度和操作人员技术, 就一定能加工出符合图样技术要求的零件质量控制。

摘要：一件合格的成品件从一毛料加工至符合图纸上的技术要求过程, 其包含有尺寸公差精度、表面粗糙度、形位公差要求、表面热处理、坯料的选择、机加工设备的安排、加工工艺方案、刀具的应用以及操作人员精堪的技术等形成一系列加工流程才能完成加工。

关键词：数控,车削加工,质量控制

参考文献

①张梦欣.数控加工工艺学.中国劳动社会保障出版社.2005.

②刘主华.数控机床与编程.机械工业出版社.2001.8.

零件质量管理 第2篇

影响模具零件表面质量的因素及改善措施

彭

磊

摘要： 模具零件的表面质量对模具的使用性能有很大影响, 如何使工件的表面质量达到要求, 如何减小各因素对工件表面质量的影响,就成为必须考虑的问题, 本文通过对影响模具零件表面质量的因素进行分析,并提出提高工件表面质量的措施。

关键词： 模具零件

表面质量

影响因素

模具零件的表面质量, 是指模具零件经过加工后的表面层状态, 它包括表面粗糙度, 表面层的加工硬化, 表面层的金相组织状态及表面层的残余应力等;而模具的失效是个别的零件的失效造成的, 其根本原因是零件丧失了其应具备的使用性能, 而研究与生产实践表明, 零件的失效大都从表面开始, 零件表面质量的高低是决定其使用性能的重要因素, 因此,正确地理解零件表面质量内涵, 改善表面质量,提高产品使用性能 有重要意义。.影响表面粗糙度的因素及改进措施

(1).切削加工中的影响

切削加工后的表面粗糙度主要取决于切削残留面积的高度。根据切削原理,影响切削残留面积高度H的因素,主要包括刀尖圆弧半径rε、主偏角kr副偏角kr＇及进给量f。此外,切削过程中的塑性变形,摩擦,积屑瘤,鳞刺,振动对加工表面粗糙度的影响也很大。

为减小切削加工后的表面粗糙度值,可采取如下措施: 1)合理选择切削速度, 因为在一定的切削速度范围内容易产积屑瘤或鳞刺;减小进给量, 可降低残留面积高度。

2)合理选择刀具材料, 适当增大刀具前角, 可抑制积屑瘤和鳞刺生长;选择较大刀尖圆弧半径, 减小主副偏角,均可减少残留面积。

3)合理选择切削液, 切削液在加工过程中能降低切削区的温度, 减少刀刃与工件的摩擦, 从而减少了切削过程中的塑性变形, 对降低表面粗糙度值有很大作用。

4)必要时, 在加工前骊零件进行正火, 调质热处理, 以提高硬度, 降低塑性和韧性。

(2).磨削加工中的影响

磨削加工表面是由砂轮表面上的磨粒刻出的无数细小的刻痕或沟槽所组成的。磨削加工的表面粗糙度是由刻痕几何因素和表面层金属的塑性变形决定的。若单位面积上的刻痕越多,即通过单位面积的磨粒越多,且刻痕细密均匀,则表面粗糙度数值越小。此外,砂轮的磨削速度比一般切削加工的速度高,磨粒在工件表面滑擦,磨削区温度很高,工件表层金属的金相组织发生变化形成表面烧伤,出现较大的塑性变形,使表面粗糙度值增大。

减少磨削加工后的表面粗糙度值, 可采取以下措施: 1)提高砂轮线速度, 因为速度高就有可能使表层金属来不及变形，致使表层金属的塑性变形减小，磨削表面的粗糙度值也明显减小。2)磨削深度对表层金属塑性变形的影响很大。减少磨削深度, 能降抵表面粗糙度值。

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3)合理选择砂轮, 通常, 砂轮粒度取46# ~ 60#为宜。选择中软砂轮, 磨钝了的磨粒能及时脱露出新的磨粒继续切削, 工件表面能获得较小的表面粗糙度值。4)经常仔细修整砂轮, 适当增加光磨次数。

5)检查并保持切削液的清洁, 对磨削加工来说, 切削液的作用十分重要, 对降低磨削力, 温度及砂轮磨损都有良好的效果, 有利于减少表面粗糙度值。

2.影响表层金属力学物理性能的因素及改进措施

(1)加工表面层的冷作硬化

硬化程度取决于产生塑性变形的力和变形速度以及切削温度。切削速度和进给量对硬化影响较大, 刀具刃中磨损也会对硬化产生很大影响。此外, 工件材料的塑性越大, 冷作硬化程度也越严重。

减小冷作硬化, 可采用如下方法和措施: 1)减小进给量和切削深度, 提高切削速度, 可降低切削力, 使塑性变形减小, 从而轻冷作硬化的程度。

2)适当增大刀具前角和后角, 减小刃口圆弧半径, 使切削刃保持锋利, 硬化程度也会减轻。

3)工件选用含碳量稍高的材料, 含碳量越高, 强度越高, 其塑性变形越小, 冷作硬化程度越小。

4)磨削时, 减慢工件转速, 增加对工件热作用时间, 可弱化塑性变形, 使冷作硬化程度减小。

(2)表层金属的金相组织变化

磨削加工表面金相组织的变化。机械加工过程中，在工件的加工区及其邻近的区域，温度会急剧升高。当温度升高到超过工件材料金相组织变化的临界点时，就会发生金相组织变化。对于一般的切削加工方法，通常不会上升到如此高的程度。但在磨削加工时，不仅磨削比压特别大，且磨削速度也特别高，切除金属的功率消耗远大于其他加工方法。加工所消耗能量的绝大部分都要转化为热量，这些热量中的大部分(约80%)将传给被加工表面，使工件表面具有很高的温度。对于已淬火的钢件，很高的磨削温度往往会使表层金属的金相组织产生变化，使表层金属硬度下降，使工件表面呈现氧化膜颜色，这种现象称为磨削烧伤。磨削加工是一种典型的容易产生加工表面金相组织变化的加工方法，在磨削加工中的烧伤现象，会严重影响零件的使用性能。

改善磨削烧伤的措施: 1)合理选用磨削用量。以平磨为例来分析磨削用量对烧伤的影响。磨削深度对磨削温度影响极大;加大横向进给量对减轻烧伤有利，但增大横向进给量会导致工件表面粗糙度值变大，因而，可采用较宽的砂轮来弥补;加大工件的回转速度，磨削表面的温度升高，但其增长速度与磨削深度的影响相比小得多。从减轻烧伤而同时又尽可能地保持较高的生产率考虑，在选择磨削用量时，应选用较大的工件回转速度和较小的磨削深度。

2)正确选择砂轮, 根据所加工工件材料, 合理选择砂轮粒度, 硬度, 组织, 结合剂。若砂轮粒度太细, 硬度高, 组织太密, 结合剂无弹性, 易出现烧伤。此外, 为降低磨削区温度, 在砂轮的孔隙内可浸入像石蜡类润滑物质。

3）改善冷却措施, 切削液直接进入磨削区可带走大量的热量, 避免产生烧伤。

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(3)表层金属的残余应力

表层金属产生残余应力的原因是：机械加工时，在加工表面的金属层内有塑性变形产生，使表层金属的比体积增大。由于塑性变形只在表面层中产生，而表面层金属的比体积增大和体积膨胀，不可避免地要受到与它相连的里层金属的阻碍，这样就在表面层内产生了压缩残余应力，而在里层金属中产生拉伸残余应力。当刀具从被加工表面上切除金属时，表层金属的纤维被拉长，刀具后刀面与已加工表面的摩擦又加大了这种拉伸作用。刀具切离之后，拉伸弹性变形将逐渐恢复。而拉伸塑性变形则不能恢复。表面层金属的拉伸塑性变形，受到与它相连的里层未发生塑性变形的金属的阻碍，因此就在表层产生压缩残余应力，而在里层金属中产生拉伸残余应力。

减小残余应力的措施:

如适当提高切削速度, 增大刀具前角, 减小刃口圆弧半径, 合理选择冷却液, 从而使残余应力减小。提高表面质量的其他方法:

1)滚压加工

滚压加工是在常温状态下, 通过滚珠或滚轮对金属表面进行滚压, 从而改善工件表面的微观几何形状的方法。

2）挤压加工 挤压加工是利用经过研磨的、具有一定形状的超硬材料(金刚石或立方氮化硼)作为挤压头，安装在专用的弹性刀架上，在常温状态下对金属表面进行挤压。挤压后的金属表面粗糙度值下降，硬度提高，表面形成压缩残余应力，从而提高了表面抗疲劳强度。

3)喷丸强化 喷丸强化是利用大量高速运动的珠丸打击被加工工件表面，使工件表面产生冷硬层和压缩残余应力，可显著提高零件的疲劳强度和使用寿命。

总结 : 模具零件的表面质量与其使用性能密切相关, 因此, 在模具制造中, 要注重细节, 尽可能地减小误差: 还要从经济效益等方面考虑, 在保证质量的同时又不造成不必要的浪费。

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参

考

文

献 汤忠义主编.模具制造工艺.北京: 中国劳动社会保障出版社出版, 2005 2 张铮主编.模具设计与制造实训指导.北京: 电子工业出版社, 2000 3 程培源主编.模具寿命与材料.北京: 机械工业出版社, 1999 4 张鲁阳主编.模具失效与防护.北京: 机械工业出版社, 1998 5 许发樾主编.模具标准应用手册.北京: 机械工业出版社, 1994

薄壁零件数控加工工艺质量改进 第3篇

【关键词】薄壁零件 ； 数控加工 ； 工艺 ； 质量

【中图分类号】G71 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2015）15-0030-01

数控加工的过程通常被分为三个阶段，首先是工艺设计阶段，其次是在线加工阶段，最后是检验处理阶段。在实际加工过程中，工艺系统会受到各种干扰，例如工挂件安装出现误差导致的干扰，刀具偏摆或者是磨损出现的干扰等，这对加工质量的影响相对明显。尤其是薄壁零件的突出变形问题在控制上相对困难。因此在加工过程中需要对加工质量进一步进行改进。

一、影响薄壁零件加工质量的因素分析

薄壁零件的结构相对复杂，钢性较小，虽然具有轻量化的特点，但是用于数控加工过程中极易造成损害甚至会出现变形。因此，薄壁零件的数控加工成了机械加工过程中的一个重要难题，需要进一步提升薄壁零件加工的精度，对影响数控精度的因素进行分析，从中得到具体的解决方案。一般影响数控加工工艺的因素主要有机床精度和刚度，工件出现热力变形，刀具的变形和磨损，装夹变形等。其中影响其加工的最主要因素是精度变形，所以需要对其变形问题进行解决。下面是对其影响因素的分析。

（一）零件刚度对加工精度的影响

通常情况下，零件本身的刚度会对薄壁的加工精度造成影响，对于零件刚度的改进往往是选择适当的装卡夹紧方式，对装卡夹紧方式改进进一步提高数控工艺加工精度。当进行薄壁零件的数控加工时，需要对零件的位置和夹紧方式仔细进行分析，对一些应力位置和作用方向进行数据分析，选择夹紧装具时候需要采用专用的夹具，例如辅助支撑或者施工圈等等。除此之外，薄壁环形工件往往是以轴向装卡代替径向装卡，主要是对这些部件进行改进来预防零件的变形。这是影响精度的一个方面，对于薄壁精度提升的第二个方面就是增强零部件的刚度，可以临时增加工件的壁厚，采用的方式是对数控零件的空心处进行浇灌，可以浇石蜡也可以选择松香。等到所有的数控加工过程完成之后再将这些辅助性材料取除。

（二）工艺工序路线对零件加工的影响

提高数控工艺加工质量的前提是需要弄清数控加工零件的变形规律，并且能够对该变形规律进行综合性分析，制定合理的工艺工序路线才能够更好的保证数控加工零件的质量。制定相关路线的关键是必须解决工序工艺的变形问题，提出更好的解决方案，需要掌握工艺工序的变形规律。在整个工序加工的过程中，对于定位基准的选择需要依据加工时的受力情况进行选择，为了避免加工振动，应该将零件的定位面和定位元件进行紧密衔接。同时，加工工序路线的选择还受到零件和夹具的影响，需要对加工余量进行合理分配。

（三）走刀方式和路径对零件数控加工的影响

除上述的影响因素之外，走刀方式和路径也是影响零件加工工艺的重要因素，适当的改进这一工艺能够有效提升零件加工的质量。在众多走刀方式中，最主要的方法是一次性粗加工法和阶梯式粗加工法，利用这两种新型的加工方法能够对零部件实施高效的加工，这两种方法一般是沿着高线的轨迹对零部件进行加工。在传统的走刀路径中，采用新型的走刀路劲一定程度上能够克服走刀加工的弊病，能够对多余的金属进行切除，采用这样的方式一定程度上有利于道具寿命的增长，可以快速的提高加工质量。

二、薄壁零件数控加工工艺的改进方案

（一）对零件装夹方式的改进

零件装夹是影响零件加工质量的重要因素，尤其是一些薄壁零件加工的刚强度相对较小，若是在夹紧时候出过多的力度，就会导致薄壁零件出现变形，这样一定程度上会使得加工零件的精度和质量受到影响。除此之外，在工件加工过程中，还有一个与夹紧力相应的力就是支撑力，一般情况下，夹紧力和支撑力侧重的加工位置是不同的，薄壁工件本身的刚度相对较小，需要对其刚度进行增强，就要使用支撑力来支撑，在这种情况下，应该将支撑力度作用于强度较小的表面。对于夹紧力度的控制在一定程度上能够降低工件的刚度，因此，应该将夹紧力作用于零件刚度相对较大的表面。在工艺质量加工的过程中，需要将夹紧力和支撑力分配给不同强度零件表面，进行科学控制，这样就能够在数控基础上降低了薄壁零件發生变形的可能性，并且使用该措施可行性比较强，能够有效的控制零件变形。此外，还需要进一步优化装夹位置和工具，在装夹夹紧之前，需要分析工件的夹紧位置数据，并且还需要分析工件上的应力，可以采用先进的装夹装置进行辅助，以此来降低装夹装置所带来的失误。

（二）对道具路劲的改进方案

在刀具路径生成之前，要对工件的变形进行考虑，工件变形往往是影响工件质量的一个重要因素。薄壁零件的轻重化发展趋势往往会导致其刚度成为数控加工技术的阻碍。由于零件的刚度比较低，刚强度的夹紧会引起零件的变形，针对这一问题，我们首先应该考虑加工变形的可能性和零件出现的回弹量，所以在数控加工的过程中应该对刀具路径进行修改，并给对工件加工过程中出现的各种状态进行细致观察，对出现错误的道具路劲进行修改，将路径控制在正确的操作轨道上，可以避免道具路劲出现偏差而引起的工件失误。通过对道具路径的修改和补偿就能够减少刀具变形或者是出现的回弹误差。在进行工件的夹紧切削时，其切削速度会对薄壁零件的数控加工形成影响，所以要根据科学的数据计算薄壁的加工角度，利用精确的数据对操作进行辅助。适当的加大刀具前后角可以有效控制切削速度，能够有效降低因切削速度引起的变形。

三、结束语

保证薄壁零件数控质量的关键因素在于控制加工变形，在加工之前可以利用仿真技术对加工工艺进行改进，以此减小加工误差。此外，需要掌握数控加工质量的过程和工艺规律，综合采用多种方式进行道具路径的修正，改进装夹方案，一定程度上能够减少加工变形。对加工方案的改进和优化能够有效减少加工次数，降低工艺质量成本，对制造周期的缩短也能够起到一定的效果。

参考文献

[1]李盼.薄壁零件数控加工工艺质量改进分析[J].电子测试，2013，（21）：100-102.

中国通用汽车售后零件物流管理 第4篇

关键词：通用汽车,售后,循环取货,即时供货

1 背景简介

1908年通用汽车公司正式建立了独立的售后零件公司(通用汽车售后零件运作公司,Customer Care&Aftersales,CCA),作为通用汽车全资拥有的AC德科注册品牌服务于售后市场,售后产品商标统一为AC德科。AC德科的创始成员包括:雷米电气公司,AC火花塞,Guide灯具公司,派克电气公司和Saginaw转向公司。新AC德科标志的出现表明通用汽车开始大力拓展零部件售后市场业务并对全车系全车型进行服务,产品通过通用汽车经销商渠道及独立售后市场进行销售。AC德科作为传统的顶级品牌被普通消费者、修理服务公司、经销商、供应商等所了解和认知。

AC德科网络分布于通用汽车的四大区域。截至2006年,共覆盖了100个国家和地区的市场并拥有11 639个AC德科连锁服务网点。通用汽车售后零件运作公司的远景是成为能够为售后市场提供最高品质零部件产品及最优服务的供应商,通过全球营销网络为客户提供最具竞争力的产品及业务支持。

中国通用汽车售后零件运作公司(又称为通用汽车仓储贸易上海有限公司)是通用汽车售后零件运作公司旗下的子公司,主要负责AC德科品牌的售后产品在中国地区的市场和销售,并向中国供应商采购富有竞争力价格的产品。公司自2000年在中国上海成立至今,已经在中国的几个重要城市建立了营销网络,拥有超过400家AC德科经销商。在最初成立的3年中,公司将全部的精力都放在全国营销网络的建立和扩大销售规模上。然而在竞争日益激烈的中国市场,公司对运营成本降低的要求逐渐浮出水面。在对中国通用汽车售后零件运作公司的物流管理作了全面的调查和分析以后,问题的根源来自于物流管理的各个方面,这就需要公司通过借鉴和学习美国通用汽车售后零件运作公司的物流管理并结合中国本土物流操作的特色,建立和完善公司的物流管理体系。

中国已经逐渐发展为全球最大的汽车销售国,汽车市场的迅速扩容和汽车进出口的快速增长拉动了汽车物流行业的快速发展。10年以来中国通用汽车售后零件公司不断扩大营销网络和在中国售后市场的销售额。如果从中国通用汽车售后零件公司目前的业务总量来说,物流规模已经相当可观,正处于快速成长阶段。从公司售后零件物流运作的成熟程度来衡量,自2003年以来,通过对公司物流管理中存在的问题进行分析,借鉴美国通用汽车售后零件运作公司成熟的汽车物流管理,同时建立一些具有中国特色的物流管理方法,中国通用汽车售后零件运作公司在很大程度上提高了物流管理的水平并降低了成本[1]。

2 中国通用汽车售后零件物流管理的特点

汽车售后零件作为汽车售后服务不可或缺的要素,具有十分重要的特点,它们在很大程度上影响和决定了中国通用汽车售后零件运作公司的物流管理。

(1)售后零件供应的响应时间

客户对于售后零件供应的响应速度要求越来越高。中国通用汽车售后零件运作公司对于售后零件的服务水平协议的响应时间要求为24小时甚至更短。

(2)加急处理

在售后零件供应领域,优先级最高的通常是响应时间,而不是成本。也就是说,在必要时可以不计成本地尽快提供零件。因此,中国通用汽车售后零件运作公司承诺了快速的供应响应,但这并不意味着公司就必须备有充足的库存和响应网络。

(3)库存周转次数

库存周转历来是中国通用汽车售后零件运作公司十分关心的指标,它在很大程度上反映了库存管理的水平和资金利用效率。

(4)发运和服务

2005年中国通用汽车售后零件运作公司的售后配件的按时交货率为91%,第一次完成交货率为89%。粗看起来,这样的数字是可以接受的,甚至还不错;但是,即使是这样,仍然会对客户满意度带来负面的影响。而且,89%的第一次交货完成率意味着每10个客户就会有一个不能第一次完成按时交货。

(5)缺货

衡量配件服务水平的一个重要的指标是为了日常维修和需求波动保有足够的库存。然而,缺货仍然是目前中国通用汽车售后零件运作公司非常关注的问题,因为这常常会极大地打击客户满意度。行业研究表明,配件缺货和客户忠诚度之间有着直接的联系。

(6)索赔

索赔已经成为目前中国通用汽车售后零件运作公司关注的重点之一。目前公司在索赔上花费的费用占到了其销售额的2.5%～4%。由于迅速地处理和解决索赔问题与客户满意度密不可分,中国通用汽车售后零件运作公司建立了专门的部门来应对各方面产生的索赔。

3 中国通用汽车售后零件运作公司的第三方物流

在中国,DHL公司全面负责中国通用汽车售后零件运作公司的第三方物流,由于从业务规模,供应商的素质,操作的灵活性上,中国通用汽车售后零件运作公司都无法与美国通用汽车售后零件运作公司项目相比。中国通用汽车售后零件运作公司的年销售额约为2亿美金,有186家供应商为其供应售后零部件,并且在北京,上海、重庆、广州等几十个城市拥有400多家经销商。所以DHL公司在2005年开始合作的初期就与中国通用公司一起,探讨通过借鉴美国通用汽车售后零件运作公司的物流管理方法来建立和改进在中国的第三方物流管理。经过3年的努力,已初见成效。以前中国通用汽车售后零件公司通过运输公司将零件送至仓库,但是零件根据体积或数量的不同,并不一定正好能装满一卡车,但为了节省物流成本,运输公司经常装满一卡车才能送货,这样就造成了库存高,占地面积大。而且,不同供应商的送货缺乏统一的标准化的管理,在信息交流、运输安全等方面,都会带来各种各样的问题,还花费很多的时间和人力资源。在将第三方物流交由DHL公司来进行管理以后,以上的这些问题都得到了很好的解决,同时物流成本降低了12.8%。

4 中国通用汽车售后零件运作公司改进物流运作的模式

以下将介绍2种中国通用汽车售后零件运作公司改进物流运作的模式:

4.1 供应商“即时供货JIT”模式

即时供货即“在客户需要的时候,按需要的量送达所需的产品,以达到降低库存的目的”。以制动零件供应商的供货为例。制动零件供应商是主要为中国通用汽车售后零件运作公司提供售后刹车片和刹车盘(年供应量为50万套刹车片和30万件刹车盘)。制动零件供应商对现有的生产能力、设备稳定性、供应商供货及时性和运输状况等进行了深入的研究和调整,同时和中国通用汽车售后零件运作公司协商,取消了中转仓库,直接由第三方物流公司安排运输将售后产品送到中国通用公司的各个经销商处,完成送货。

实际操作时制动零件供应商根据客户月度和每周的零件需求计划进行原材料采购和人员配备,并通过取得中国通用公司每周或每日的需求计划,提前组织生产。由此信息公司取消中转仓库,直接向中国通用公司的经销商直接供货,实现了“拉动”式的即时供货。为客户节约中转仓库和中转运输费,为制动零件供应商节约35%的零件货架,降低38%成品库存,库存周转率提高到9.6次,运输过程质量损失为“零”。大大提高了过程能力、产品质量和客户满意度[2]。

·准确的信息沟通

即时供货JIT方式讲究信息的及时准确,特别是生产主计划是整个生产和物流系统的“核心拉动力”。在取消库存后,生产计划信息的错误和拖延都将导致延误给客户的供货。一方面制动零件供应商与客户物料部建立需求信息沟通机制,确定提前时间和信息传递、反馈和保障方法;在内部建立生产计划发布制度,及时准确的发布生产信息;建立客户现场服务人员信息反馈制度,及时了解客户的到货情况,我方的供货情况。另一方面指定专人负责客户信息的收集反馈;建立有效信息途径如对讲机、手机、电话、传真等;使用各类看板(如物料库存看板、生产节拍看板、生产计划看板等)来及时传递各类信息;建立生产、物流等应急预案并演练。

·及时稳定的物料供应

即时供货(JIT)过程中“客户需求”拉动生产过程,也拉动了物料的需求。为保证及时生产和即时供货,即时、稳定、经济的物料供应是根本。制动零件供应商使用企业资源管理ERP系统中的MRP物料管理系统来执行物料需求计划的制订发放、和跟踪,严格控制库存,及时补充现场物料等工作。按照客户的中短期的零件需求信息(不同类型的产量),在MRP系统中根据制造BOM表自动产生所有相关零部件的滚动物料计划,然后通知各供应商,做好相应的部件的生产和发运。这些计划包括年度、月度和每周计划,对于国外供应商基本采用4～8周的采购周期,国内一般为3～5天,有的还执行当天即时供货[3]。

·跟踪物料计划的执行

由于国外采购周期较长,灵活性较差,必须利用供应商对整个环节严密控制。制动零件供应商将制订的物料需求计划和供应商“每周发货单”和“前期发运通知(ASN)”进行比较,全面了解国外供应商的物料发运的数量、品种、时间、在途情况,及时发现并纠正物料的欠发、多发、错发、迟发。在紧急情况下实行对发运港口,在途日期和到港、报关运输等环节的细致追踪,保证物料能准时到达。

·控制库存

零部件的库存对于非即时供货的企业来说虽然能提高应对突发事件的能力但也造成了库存资金的积压和仓库费用,是一种必须严格控制的“浪费”。制动零件供应商根据中国通用公司需求的变化规律和趋势,结合以往实践经验,使用颜色标签来执行“先进先出追溯”;对主要零部件设立了最高和最低安全库存;同时,在保证生产用料的前提下根据使用情况,及时更新在库数量,切实控制原材料存量。

·全面推进信息化进程

随着2007年中国通用汽车售后零件运作公司产品线的扩大,每年都会增加60%新车型刹车片和刹车盘的采购,制动零件供应商工厂运作的各环节节奏加快,复杂程度大大提高,再加上制动零件供应商执行严格的快速生产,及时供货,缺少了库存的应急保护,每一个简单的错误都会导致客户无法及时取得供货的风险。

众所周知,随着市场竞争的深化,需求变化的多样性和快速性日渐明显,为了能满足客户的需求,一种方法是加大产品安全库存和人力物力投入,“以不变应万变”,这样势必导致库存积压,产品容易过,人员设备效率低下,生产费用过高。另一种方法是“紧跟市场脚步”依据客户需要不多不少,及时的提供产品,但这需要有足够的应变能力,能够随时了解客户需求的变化,快速调整生产。

制动零件供应商在原有快速生产、即时供货的前提下,建立更加可靠、顺畅、严谨和完善的生产运作管理模式,提高自身的生产和管理能力和市场应变能力,满足客户需求。制动零件供应商大力推进信息化进程,围绕客户—自身—供应商这条供应链主线,借助网络技术、电子信息平台、企业数据库等先进的信息技术对客户需求跟踪系统、内部制造系统和供应商物料需求系统进行信息化改造。

现在的市场是“买方市场”,及时准确了解把握客户的需求是能否跟上市场变化的关键。为此制动零件供应商在原有的传真、电话等传统信息沟通基础上和客户之间建立新的电子信息平台Covisint,制订了相关的信息沟通框架协议,保证及时准确得到中国通用汽车售后零件运作公司的需求,以便安排生产。通过Covisint EDI信息交互平台,随时主动查询客户需求变化,进行信息反馈,为制动零件供应商生产和物流赢得了宝贵的时间和信息获取的主动权[4]。

(1)客户需求的及时转化和输入

通过Internet的互连,制动零件供应商使用EDI电子信息平台,我们随时得到中国通用公司的需求订单和需求预测并输入到公司内部的生产管理信息系统的数据库中,进行需求的保存和处理。

(2)准确、灵活下达生产计划

物料部门根据生产能力和实际需求量,按照数据库中的客户需求信息有计划地下达生产指令。生产部门接受生产指令后严格按照计划生产。整个生产安排以客户需求信息作为生产的主线,控制生产、物流,在零件生产和流动过程中确保符合客户需求。

(3)物料管理信息化

在原来MRP系统的基础上,进一步完善物料计划的准确性,及时性。建立与供应商的信息交流电子化,所有订单均通过EDI、E-mail或传真等手段及时发布;建立EXCEL电子表格进行自动输入和汇总供应商“提前发运通知”,了解发运、在途、报关等各阶段物料数量、状态等具体情况,并与物料需求计划进行对比,提高物料追踪的准确性和全面性;向国内供应商提供同步生产信息并扩大及时供货范围,要求供应商小批量频繁供货。建立物料库存报警系统,物料进出货实现电子化台账,并为所有物料建立库存和批次档案,建立最低库存自动报警机制,库存量过少,电子台账将出现红色警告[5]。

4.2“循环取货”模式

早在很久以前,北美通用汽车公司使用这一模式着手管理供应商的供货,取得了很好的成效。现今整个通用汽车中国公司包括上海通用汽车和中国通用售后产品运作公司经过借鉴和学习,已经充分运用在实际的物流操作。“循环取货”是指在指定的时间(取料送料的时间,该时间须由供应商、运输商和通用公司共同协商决定)将一定数量的零件送到通用公司并将一定数量的空料箱送到供应商处的闭环式运输路径。循环取货是一个优化的物流系统网络,其特点是多频次,小批量,定时性。其实施有利于周转物料箱的管理,加速供应商问题的解决,并为整个供应链提供一个更有效的控制库存,也是减少包括供应商处库存费用的工具。其优点是:

(1)有利于空箱周转。

(2)有利于标准化作业,同一种零件、同一条路线、同一时间可以按小时计取货。

(3)有利于运输效率及容积率的提高;在相同产量下,运输总里程将大大下降,容积率可以事先计划和在实施中尽量提高;运输成本将大大下降。

(4)循环取货有利于准时供货,使取货、到货时间计划更合理,零件库存更少、更合理。

(5)循环取货是公司和第三方物流委托专业物流运输承包商进行运作,运输车辆的状态、司机的素质和专业要求以及培训等因素得到保证,从而使安全供货得到保证[6]。

这一模式成功的关键在于按照一个规范的流程运行,根据中国通用汽车售后零件运作公司的需求计划,将正确数量的售后零件准时送往指定的地点。

零件质量管理 第5篇

虽然零件有不同的结构形状，但其中作用相同或制造工艺相同的局部结构，其形状却基本相同，而且在许多零件中都经常可以见到。其中应用广泛的一些结构已经标准化，成为标准结构，其形状、大小以及画法都有规定，也有标准可查。其他常见结构也大都基本定形，尺寸标注也有一定形式。

下面介绍一些常见结构及其尺寸注法，供画零件图时参考。

一、标准结构

零件上常见的标准结构有螺纹、键槽、销孔、中心孔等。它们的结构形状、尺寸大小以及画法，都有规定，也有标准可查。

二、铸造零件的工艺结构

为满足铸造加工的要求，铸造零件上的工艺结构主要有拔模斜度、铸造圆角、铸件壁厚以及凸台和凹坑等。

三、零件机械加工的工艺结构

零件在机械加工过程中形成的工艺结构，主要有倒角和倒圆、砂轮越程槽及各种常见孔。

四、过渡线

当零件上两个未经机加工的表面相交时，常用小圆弧面进行过渡，此时两个表面的交线就不太明显，但为区分不同的表面、便于看图，仍需要画出称为过渡线的交线。

螺纹

为了使加工面末端不留赘物，保证零件之间能装配到底，且在加工时便于退出刀具，常常在加工面的末端预先加工出退刀槽。在螺纹末端加工出的退刀槽称螺纹退刀槽。

如两零件用螺纹联接，螺纹部分按规定画法画出，螺纹尺寸应注在大径上，螺纹长度尺寸应包含退刀槽和倒角。

退刀槽的尺寸一般可按“槽宽X槽径”或“槽宽X槽深”的形式标注。槽宽直接标出，便于选择割槽刀。槽深应由最接近槽底的一个面算起。螺纹退刀槽的型式和尺寸可查GB3-79。

键槽

用键联接的两个零件，都必须加工出键槽。轴上的键槽必须注出定位尺寸和键槽的长度尺寸，宽度和深度尺寸则注在剖面图上。轮毂上的键槽是通槽，只需在局部视图上注出键槽的宽度和深度。

销孔两零件用销联接，销孔在装配时才加工，所以在零件图上除注出销孔的定形和定位尺寸以外，还必须注明“配作”两字。中心孔在加工长轴时，轴端需打中心孔。中心孔有四种形式，可根据需要选用。屏幕中画出了其中两种中心孔。中心孔是标准结构，在图纸上不必画出，只在轴端标注代号和数量，并用符号表明完工后是否保留。具体形式和尺寸大小可查国家标准GB145-85。如图(a)的代号表示在轴的两端作出B型中心孔，D=4，D1=12.5。符号表示完工后要保留中心孔。图(b)的代号表示只在一端作出B型中心孔,符号表示在完工后中心孔保不保留都可以。图(c)的代号表示只在一端作出A型中心孔，D=1.6, D2=3.35，符号表示在完工后要去除中心孔。拔模斜度铸造毛坯时,为了便于将木模从砂型中取出,一般沿木模拔出的方向作出约1：20的斜度，称为拔模斜度。

拔模斜度在零件图上一般不画出也不标注（如图b所示）。必要时在技术要求中统一注写“拔模斜度1：20”。

铸造圆角在浇铸毛坯时，为了防止砂型落砂，同时避免铸件在冷却过程中因收缩不均匀而在突然转角（即尖角）处产生裂纹，应在造型时把零件的砂型表面交角弄圆，这样，铸件毛坯各表面的相交处都形成圆角过渡，这个圆角过渡就称为铸造圆角。

毛坯经过机械加工后，粗皮被削去，铸造圆角消失并产生了加工形成的尖角。

两相交的铸件表面，只要其中一个表面经过机械加工，则两面相交处应画成尖角。只有相交的两个毛坯面都不需机械加工，铸造圆角才能保留，图形上应画出圆角，但注意不要在图形上注出圆角半径，应在技术要求上统一注明，如“未注圆角R3～5”。铸件壁厚为了避免浇铸时零件各部分因冷却速度不同而产生缩孔或裂纹等缺陷(图a)，铸件壁厚应均匀。不要突然变化，厚薄不同的部件应逐渐过渡(图b)。

凸台和凹坑零件上与其他零件接触的表面，一般都要进行加工。对于接触面积大的部位，应尽量减少接触面积，以便节约加工费用、增加接触的稳定性（图a）。而对于接触面分散或所在平面不能加工的，则应保证接触部位的加工面积（图b）。为此，在铸件毛坯上经常铸出各种凸台和凹坑，如安装底面、螺栓支承面等。

在标注此类凸台和凹坑的尺寸时，要分别对待、正确标注。如果是为了减少加工、接触面积的，就应该注出不加工的凹坑尺寸，如安装底面的尺寸（图c）。如果是为了保证有足够的接触面积的，则应注出加工面的尺寸，如螺栓支承面的尺寸（图d）。

倒角和倒圆为了便于装配和操作安全，在轴端和孔端一般都要做成一个小锥面，以去除锐边、毛刺。这个锥面就叫倒角。

倒角的尺寸可由标准GB6403.4-86查得，一般是轴径、孔径越大，倒角的轴向尺寸C越大。45°的倒角可与倒角的轴向尺寸C连注，如2×45°，可以注在与锥面延长线相交的水平线上(图a)，也可象一般尺寸那样画出尺寸界线再标注(图b)。

非45°的倒角，就应分开标注，不能连注(图c)。

如果零件上所有或大部分的倒角尺寸都相同时，则可在技术要求中集中注明，如“全部倒角1×45°”或“未注倒角2×45°”等。

当倒角无一定要求时，则可在技术要求上注明“锐边倒钝”。

对于阶梯的轴和孔，为了避免因应力集中而产生裂纹，受力较大的零件，往往在轴肩、孔肩处以圆角过渡，叫做倒圆。尺寸注法与圆弧注法相同，圆角半径的数值可由标准GB6403.4-86查得。砂轮越程槽零件表面需要进行磨削加工时，为了使砂轮可以稍越过加工面，常常在加工面的末端预先加工出砂轮越程槽。

砂轮越程槽的结构形式和尺寸已经标准化，可由国家标准GB6403.5-86查得。标注尺寸时，按查得的数值注出。为了便于注写尺寸，越程槽一般用局部放大图画出。各种常见孔孔是零件上最常见的结构，有通孔和盲孔，有光孔和螺孔，还有阶梯孔、沉孔等各种孔。孔一般用钻头钻出。由于钻头尖端的角度接近120°，所以在盲孔的底部也就形成了与钻尖角度相同的圆锥面。这个锥面按120°画出，但不必注出尺寸。钻孔深度也不包含这个锥面的深度。如图(a)中的尺寸25。

阶梯孔用直径不同的钻头钻出：先用小钻头钻出小孔，再用大钻头扩孔。大钻头钻尖形成的锥孔就留在两级孔的过渡处，一般也画成120°，不注尺寸。大孔的深度尺寸应直

接注出，如图(b)中的尺寸18。

钻孔时，钻头应与孔的端面垂直，钻头出口处也应避免单边受力，否则，钻头容易歪斜或折断。必须先把该面铣平或预先铸出凸台或凹坑，然后再钻孔。钻头出口处也应使孔能完整钻出(图c)零件的工艺结构：过渡线过渡线的画法：

零件质量管理 第6篇

【关键词】提高；加工；质量

1、轴承商品零件批量生产主要质量问题及原因分析

车间共生产四种轴承商品零件，从投入到产出合格率和生产周期统计如下表(一)

从上面的统计结果来看：产品的合格率为83.1％，存在的主要缺陷有：外圈内球面VdeS超差；内径有明显振纹、螺旋纹不符合工艺要求；内圈外球面粗糙度Ra值超差、尺寸精度控制不稳定；外倒角振纹、烧伤，尺寸精度差等。分析其原因主要因素有：(1)操作人员的质量意识重视不够，对轴承商品零件加工与一般产品加工的不同特点认识不足；(2)磨加工前的毛坯质量对加工质量影响较大，经统计：外圈外径变形量VDP大于0.15mm占15%，外圈内球面变形量VDeS大于0.18mm占18%。内圈外球面余量大于0.45mm占30.5%；(3)磨削参数的选用及工艺加工方法选择不当，砂轮的组织特性，砂轮修整器调整及加工方法都直接影响到加工质量；(4)冷却方式差、冷却量小，冷却不充分容易产生加工表面烧伤、振纹；(5)机床砂轮轴的系统刚性差，原有的砂轮接长轴设计尺寸小，砂轮的线速度小，磨削能力差等都直接影响到零件的加工质量及合格率的高低。

2、提高轴承商品零件加工质量的改进措施

2.1 加强岗位培训提高操作人员的技术素质；车间通过对生产的轴承商品零件的加工工艺进行系统分析、总结，对影响商品零件生产的各道工序的加工人员进行岗位培训，由技术员，技术副主任授课讲解，并指导技术人员对生产过程中存在的质量问题进行重点攻关。

2.2 前道工序产品质量明显改善；热处理变形对后道工序磨加工影响很大。对第一批生产商品零件的变形情况及时反馈给热处理车间，经过热处理车间的质量改进并采取相应的措施，从第二批商品零件验收记录的统计来看：外圈外径变形量小，VDP大于0.13～0.17mm占7.5%，外圈内球面变形量VDeS大于0.15～0.18mm占1.5%；内圈外球面余量适中，0.4～0.52mm占18.3%，从统计数字来看，虽然按工艺验收还有部分超差，但比较第一批商品零件生产，经热处理后的商品零件在质量上有明显提高，为后道磨加工工序创造较好的加工条件。

2.3 提高内圈外球面的加工精度；内圈外球面的加工质量是关键，在第二批商品零件大批量中，通过选用合适的磨削参数，尤其是砂轮选用P600×46(65)×305 FSA/F90J/K5V60M/S(产地为青岛四砂泰益生产)，为确保砂轮修整后的质量，对砂轮修整器的轴承进行更换调整。调整工艺方法，对内圈外球面余量进行合理分布，选用二次磨削，第二次磨削选择在精磨内孔之后进行。经检测：磨加工后的内圈外球面基本满足工艺要求，粗糙度Ra值稳定在0.62～0.75um，磨削后经酸洗，烧伤项目合格率为100％，从检验记录统计出该工序的平均合格率为98.3％，为下道工序精研加工奠定基础。

2.4 改善内圈内径的表面质量；分析第一批生产商品零件，经加工后商品零件1、商品零件2，内径有明显振纹、螺旋纹等外观缺陷。通过改进冷却系统，使内冷却与外冷却结合起来，加大冷却量，提高冷却效果；改进砂轮轴接头尺寸，提高砂轮轴刚性，适当增加砂轮外径提高线速度。使得第二批生产的商品零件5、商品零件6，内径加工后振纹，螺旋纹有明显改善，能满足工艺要求。

2.5 提高精研加工交检合格率；本道精研加工是内圈外球面加工中最为关键的工序，直接影响到零件成品的合格率。在第二批商品零件生产过程中，对精研加工前内圈外球面尺寸进行分组（0.005 mm/组），调整机床工作压力为1～1.2kg，反复试验油石质量，并对精研后球径因受温度影响经验控制收缩量在0.003～0.005mm，对精研加工公差进行压缩（上差压缩10％，下差压缩15％），经抽样精研后的球径交检合格率为100％，该工序平均合格率为98.1%。

2.6 提高外圈内球面加工质量；因受热处理变形量大小不一，使磨削的状态不同影响，加工表面质量不容易保证。现采取对磨加工前球径变形量进行分组，对球径变形量大于0.15～0.18mm的零件分二次磨削，经测试粗糙度Ra值稳定在0.6～0.7um，满足工艺要求，在第二批商品零件批量中，本道工序合格率为98.5％。

2.7 外圈外倒角以车代磨工艺；第一批加工的商品零件，外倒角工艺要求为30°角，尺寸公差为0.05mm，在M2120半自动内圆磨床上加工，效率低、易振纹、烧伤，尺寸难于控制，合格率低。现采用数控车床以车代磨加工方法，效率提高3倍以上，质量又能满足工艺要求，在第二批生产倒圆弧角加工中得到驗证。

3、效果评价及总结

(1)通过对第一批轴承商品零件生产中存在的质量问题进行分析，在现场反复论证并对加工质量采取相应的措施，取得明显的效果。经统计：车间生产的第二批轴承商品零件中，从投入到产出合格率和生产周期统计如下表(二)

通过二批商品零件的生产，从零件成品的合格率及生产周期的对比可以得出，第二批商品零件生产比第一批商品零件生产在质量上有较大的提高。内圈平均合格率为93.3%，提高15.5%；外圈平均合格率为98.5%，提高9.1%，生产周期缩短2.5天。为公司带来了较好的经济效益，也使车间现场工艺加工水平上一个新台阶。

(2)从轴承商品零件生产的发展趋势看，在生产组织过程中必须树立质量观点，认真对待生产中出现的质量问题以及解决问题的方法。只有从人、机、料、法、环五个方面入手，不断地在现场生产中对影响产品质量的关键工序进行反复的工艺验证，找出存在的薄弱环节及合理的加工方法，不断地改进工艺装备，解决加工质量的影响因素。

(3)抓住关键，重点解决突出的质量问题。在本次的第二批商品零件批量生产中，内圈外球面加工是最为关键的工序，其加工精度高、加工难度大，在现有的加工设备条件下直接影响到产品的合格率和生产效率。而现有的内圈外球面加工方法，即：“精磨球面加精研球面”己经不适应于目前商品零件的大批量生产，因此，走以“精磨球面代替精研球面”的工艺加工方法是今后改进的重点。

(4)从上面的统计结果来看，虽然第二批商品零件生产在合格率、生产效率上有较大的提高，但通过对现有的加工设备进行设备能力指数测算为Cmk=1.2～1.3(正常情况下Cmk＞1.67)，还有一定的差距，还必须通过设备的技术改造来提高整个工艺装备水平，提高设备的加工能力，为今后轴承商品零件的大批量生产奠定基础。

高强钢零件的质量问题分析及对策 第7篇

1 回弹问题

1.1 产生原因及影响因素

金属材料的变形分为4 个阶段即弹性变形阶段、屈服阶段、硬化阶段和缩颈阶段,在屈服阶段金属材料发生塑性变形;金属材料加工的目的是充分获得材料的塑性形变,但是金属材料成形过程中始终伴随着弹性变形。回弹问题可以概括为因金属材料成形过程中的弹性变形、造成制件状态与理论数据存在偏差的现象,如图1 所示。软钢和高强钢零件成形过程中都存在回弹问题;但由于高强钢零件具有较高的屈服强度,与软钢零件相比、高强钢零件的回弹量更大,如地板纵梁的回弹尺寸达到8 mm左右,成为影响零件尺寸合格率的重要因素。

白车身大多数高强钢结构件的截面都设计为U形和几字形(如纵梁、门槛和B柱等),如图2 所示,示例零件的回弹问题具体表现为侧壁形面回弹和法兰面的回弹;侧壁形面回弹具体表现为零件侧壁形面绕上侧圆角(近似于圆角外切线的交点)向外转动,法兰面回弹具体表现为法兰面绕下侧圆角向上转动和绕上侧圆角向外的转动。对于特定材质的零件,回弹量主要由零件形状和工艺参数二方面因素决定。

1.1.1 零件形状

零件形状因素主要包括上侧圆角R、零件高度H、法兰面长度L、零件侧壁形状等。当零件设计有较小的上侧R角和较多的侧壁形状时,零件R角区域和侧壁区域的材料塑性变形就越充分,零件回弹量就越小。当零件设计有较大的高度H和较大的法兰面长度L时,表现在零件侧壁和法兰面的回弹量就越大。因此,零件的回弹量与上侧圆角R、零件高度H和法兰面长度L成正比,与侧壁的形状成反比。

零件的形状因素如零件的高度H、法兰面长度L和零件侧壁形状是由产品特性决定、一般不能改变,而上侧圆角R一般没有焊接和尺寸检测要求、是工艺可以利用的参数,而且上侧圆角区材料变形程度对侧壁形面和法兰面回弹影响很大。示例零件上侧圆角区域材料在变形情况如图3 所示;料厚外侧材料伸长、料厚内侧材料压缩;材料的变形量大小与圆角R大小有直接关系,R角越小、材料变形程度越大、圆角区域的形状越稳定,体现在侧壁位置的回弹量越小;而当零件设计有较大的高度时,这种影响就会越明显。

1.1.2 工艺参数

工艺参数因素主要包括压料力(大小及稳定性)、拉延筋、压机因素(吨位、闭合高度一致性、工作台平面度和冲裁速度等)、模具研合率等。

采用拉延工艺的零件选用大的压料力、强的拉延筋、大吨位压机(大的成形力)时,零件成形过程中的材料塑性变形就越充分,零件回弹量就越小。模具研合率体现的是模具加工和研合质量,模具研合率越高,越有利于控制回弹。高强钢零件的回弹对压料力的波动更为敏感,为了控制回弹、保证零件尺寸稳定性,压料力源要选用相对稳定的氮气弹簧和液压拉伸垫,尽量不使用稳定性较差的压缩空气。与机械式压机相比,液压式压机冲裁速度慢、更有利于控制回弹。

工艺参数虽然对零件的尺寸回弹有一定影响,但影响相对较小,一般在1~2 mm左右;而对零件回弹量大小起决定作用的是零件的形状因素。因此,对回弹量较小的零件可以通过调整工艺参数的方法解决;但对较大的回弹量(如地板纵梁后段回弹量达到8~10 mm)的零件,简单的调整工艺参数已经无法解决,应从零件形状因素考虑解决方案,通过改变模具加工数据、回弹补偿的方式抵消因回弹造成的零件尺寸偏差。

1.2 回弹补偿方法

对采用拉延工艺的零件,回弹问题首先产生在拉延工序,在修边之后回弹量进一步释放;如果在拉延工序做回弹补偿,后工序修边模都要按照拉延模面重新加工。为了减少模具的加工量,一般在整形工序做回弹补偿;回弹补偿形式如图4 所示。根据零件侧壁和法兰面的回弹大小,更改整形模具型面加工数据、分别以上侧R角和下侧R角外切线交点为参考点向回弹相反方向转动,抵消因回弹造成的零件尺寸偏差。由于法兰面形面的回弹量受侧壁回弹的影响,因此应该优先解决侧壁位置回弹。

零件侧壁端部和根部回弹量存在差值,尤其于对于一些高度较大的零件(高度大于50 mm),这种差别越大。按照图4 的方法做回弹补偿会出现侧壁根部附近形面已经满足公差要求,而侧壁端部形面仍然会存在较大的超差值。针对上述问题,回弹补偿方案优化为将旋转点1 位置选在侧壁形面超差分界点附近,如图5 所示。按这种回弹补偿方案,零件侧壁形面会绕旋转点1 产生向下的弯曲变形、硬化了旋转点附件的材料,有利于消除侧壁端部的回弹问题、减小模具整改量。

对于地板纵梁和门槛加强板等高度较高的超高强钢零件具有大的回弹量和回弹补偿量,模具加工调试工作量大、零件质量提升周期长。由前文分析,回弹量和回弹补偿量受R角的尺寸影响很大,因此可以直接减小产品R角来控制回弹量。对于产品设计圆角不能改变的零件,可以采用过拉延的方法减小回弹量。过拉延结构如图6 所示,过拉延数值为2 mm;零件上侧R角区材料在拉延工序发生第一次变形,在后工序翻边整形工序缩小到产品圆角,使圆角区材料产生二次变形,二次形变增加了R角区的材料刚性,减小了侧壁形面回弹量和回弹补偿量。采用过拉延结构的优点是不改变产品设计圆角。

1.3 回弹补偿系数

高强钢零件的回弹补偿量和回弹量不是线性关系,将回弹补偿量和回弹量的比值定义为补偿系数K。K值受零件材质、零件高度、零件造型等多种因素影响,零件不同部位的K值也是不同的:对于示例带法兰面的U形零件,法兰面的K值大于侧壁的K值、而且法兰面的K值随着法兰面长度的增加而增大;即使是Autoform等市场主流的CAE分析软件也难模拟出精确的K值。

回弹问题的解决是一个反复的试验过程:回弹数据采集、模具加工研配、调试出件。因此,为了方便模具的加工整改、避免成本高的合金钢镶块报废,对没有制造调试经验积累的高强钢零件使用备用镶块。工作部分镶块材质采用Cr Mo铸铁等焊接性能好的铸件,零件尺寸调试合格稳定后,工作部分镶块换成Cr12Mo V等合金钢镶块。

对于零件第一次的回弹整改、需要用一个基础的补偿系数K0,以K0 为基准不断的修正回弹补偿系数K;K0 一般按照材料的抗拉强度来选取。

a.对于抗拉强度为440 MPa级别的高强钢零件K0 一般取值1.0;

b.对于抗拉强度是590 MPa级别的高强钢零件K0 一般取值1.0~2.0;

c.对于抗拉强度是780 MPa的高强钢零件K0一般取值2.0。

1.4 斜楔整形工序的应用

将高强钢零件侧壁形面与冲压方向的夹角定义为零件的回弹角,回弹角决定整形和拉延工序回弹补偿量大小,回弹角越大、对回弹问题整改越有利。但是前门铰链加强板和门槛等重点高强钢零件都设计有较小的回弹角(一般10°以内),较小的回弹角不仅会导致高强钢零件的回弹问题不能完全消除而且会加剧拉毛问题。

为了解决回弹角不足的问题,高强钢零件的翻边和整形工序目前普遍使用了斜楔机构,如图7 所示。斜楔的角度一般选取75°或者70°(斜楔镶块的工作方向与冲压方向成15°或20°),分模线位置要在翻边R角内侧、保证斜楔镶块在翻边R角位置钝死;对于采用先拉后斜楔翻边工艺的零件,拉延凹模圆角尺寸要设计的尽量大(建议R10 mm以上)。

与直整形工艺相比,斜楔整形工艺不仅解决了产品设计带来的回弹角小的问题,而且减轻了零件成形中的模具磨损,有利于提高模具的使用寿命。

1.5 U形底部形面的回弹补偿

U形零件不仅存在侧壁和法兰面形面回弹,而且U形的底部形面也会存在回弹;如图8 所示。底部形面回弹产生在拉延工序、修边之后回弹量释放,表现为向上翘曲。对于这部分回弹一般有两种处理方案。

a.在翻边整形工序做回弹补偿。这种补偿方案是通过翻边工序的压料板对回弹区域强制校形实现,模具设计要点为压料板材质采用合金钢镶块,压料板设计有钝死块,保证合模状态下压料板在模座上钝死,保证压料板力源的稳定性,尽量使用氮气缸,否则对于高强钢的厚板零件这种补偿方案不能保证补偿形面的稳定性。

b.在拉延工序做回弹补偿。这种整改方案增加了模具的加工量(拉延后工序的修边模面要按照拉延补偿后形面重新加工),但能更好地保证底面补偿后的稳定性,简化模具结构和模具成本。前门铰链加强板的回弹问题整改如图9 所示,零件底部形面回弹问题在拉延工序做形状补偿,零件侧壁和法兰面回弹问题在整形工序和拉延工序(仅侧壁圆弧区域)做形状补偿,拉延工序和整形工序的回弹补偿在零件侧壁位置有交集。由于产品侧壁圆弧区域曲率变化较大,如果这部分形面回弹在整形工序做回弹补偿,整形过程中材料的伸长变形会影响回弹的整改效果;因此,在拉延工序解决圆弧区域的回弹效果更好。

2 扭曲问题

扭曲问题也是高强钢零件常见的质量问题,将零件的面形状偏差相对于基准面不一致的现象称之为扭曲。扭曲一般表现为零件自由状态下的基准面不贴合或者不完全贴合,造成夹紧后的零件形面尺寸较大变化。与软钢零件相比,高强钢零件需要更大的成形力,相对于基准面大差别的成形力造成了零件的扭曲,而产生这种大差异成形力的根本原因是零件形状的差异;零件的扭曲问题在没有压料结构、压料力小、压料面积不足的成形工序表现尤其明显。扭曲问题的主要影响因素有零件的形状、冲压工艺方案和模具结构;其中,冲压工艺和模具结构因素是控制扭曲的主要手段。

如图10 所示的A柱加强板是780 MPa级别的高强钢零件,零件形状呈弧形,零件底面区域较小(如果采用翻边成形工艺没有足够的压料面积);零件成形中区域1 径向压缩、区域2 材料径向伸长,产生相对于底面的扭转力矩,极易造成扭曲。对于这类零件通常采用拉延工艺,区域1 和区域2材料在压边圈的作用下成形,有利于控制扭曲。

如图11所示的零件门槛加强板是780 MPa级别的高强钢零件,零件形状对称,底面有较大的压料面积。这类零件常采用的翻边成形工艺,零件的U形底面全部作为压料面;但是零件底面两端的最小宽度仅为14 mm,压料区域不够,在零件翻边过程中会产生扭曲问题;因此,在零件的两端增加了工艺补充形面(图11),保证翻边工序足够的压料区域。

与采用翻边成形工序的零件相比,采用拉延工序的零件发生扭曲的概率小,但也会发生;如图12 所示的B柱加强板两侧端头区域容易发生扭曲问题,这部分扭曲产生在拉延工序。为了解决这部分扭曲,在拉延工序的端头位置增加上压料板(压料区域如图12 所示);上压料板力源使用氮气缸,行程先于凹模20 mm,在拉延到底前20 mm、上压料板将端头位置板料压服帖到拉延凸模,不仅有利于消除端头的扭曲问题而且有利于消除端头位置的褶皱。但是带上压料结构的拉延模对冲压压机有要求,冲压压机的气垫需要有延时功能,能保证冲压压机工作回程中上压料板先回程后,下压边圈再向上顶起退件,避免压料圈退件过程中造成拉延工序件变形。

无论是采用拉延工艺,还是采用翻边成形工艺的零件,控制扭曲问题的手段都是在模具结构上采用有效的压料机构(压边圈和压料板),提高压料机构的研合率,保证材料在压料机构的控制下成形。

3 侧壁内凹缺陷

图13 所示的侧壁内凹缺陷一般产生在高强钢零件的拉延工序,内凹的产生过程如图14 所示,拉延的开始阶段,冲压板料近似水平的放在压边圈上;在拉延凸凹模的作用下,冲压板料沿着凹模圆角逐渐流入模具型腔,在此过程中板料产生了沿凹模圆角的弯曲。对于一些屈服强度较小的软钢零件来说,这种弯曲会在拉延凸凹模钝死后消失;但是由于高强钢零件有较大的变形抗力和刚性,这种弯曲变形最终会留在零件表面形成侧壁凹陷;一般来说,拉延的侧壁凹陷问题在抗拉强度440 MPa以上的高强钢零件上表现的非常明显。侧壁凹陷长度近似于从拉延凹模与板料的接触点到拉延终止点的凹模圆角上切点位置;因此,零件的拔模角越小、高度越大,侧壁内凹的长度和深度越大。高强钢的侧壁凹陷问题也主要由零件形状和工艺参数两方面因素决定。

3.1 零件形状因素

零件形状因素主要包括凹模圆角R、零件高度H、拔模角度、零件侧壁形状;由侧壁凹陷的形成过程分析,侧壁凹陷尺寸与凹模圆角R、零件高度H成正比关系和拔模角的大小、侧壁形状成反比关系。

上述4 种参数中,侧壁形状对凹陷的最终形成有重要的影响。如图15 所示,示例零件区域1有较多凸起形状,而区域2 几乎近似于平面;零件的侧壁凹陷主要产生区域2,而有较多形状的的侧壁前部凹陷较小,在整形工序可以消除;侧壁区域1上的凸起形状对强化零件形面,克服拉延中的内凹缺陷有着积极作用。

3.2 工艺参数

拉延过程中的侧壁内凹缺陷造成零件的截面线较理论数据变长,因此减小内凹值的方法之一是通过调整压料力和拉延筋来控制拉延过程中的进料量,增大材料在侧壁成型中的胀形比例;但由于高强钢零件延伸率较低,过多控制材料的流入会造成开裂问题。

对于内凹值较大的高强钢零件不能简单的通过调整压边力和拉延筋等工艺参数解决;侧壁内凹缺陷是在拉延工序产生,而且内凹缺陷最终的形成与侧壁形状有关系,解决的根本出发点还是改变拉延工序加工数据解决。

侧壁内凹缺陷的形状补偿形式如图16所示,在拉延凸模中间高度位置增加宽度10 mm、高度0.3 mm的凸包,而拉延凹模不做更改。在拉延成型过程中,由于凸凹模间隙减小了0.3 mm,形状补偿的凸包位置材料会对侧壁型面产生一个有力的反向支撑,消除较大的侧壁凹陷;同时整个侧壁形状会绕着补偿的凸包产生向下的弯曲趋势,有利于减小凸包下部形面回弹。

4 拉延筋平面翘曲问题

采用拉延工艺的零件通常会设置拉延筋,拉延筋是控制金属材料流动的有效工具。如图17 所示,常见的拉延筋式样有圆筋、槛形筋和矩形筋;一般情况下,圆筋产生的阻力最小,矩形筋产生的阻力最大。

对选用圆形拉延筋的高强钢零件,板料流出筋槽后产生向上的弯曲,造成筋槽附近的平面翘曲,如图18 所示。这种翘曲的原因同侧壁凹陷的原因类似,在压边圈和凹模接触过程中,板料产生了沿凸筋表面的弯曲;由于高强钢较强的变形抗力,这种弯曲在板料流出筋槽后无法消除。

为了避免拉延筋造成的翘曲问题,对于厚度大于1 mm的高强钢零件要尽量选用槛形拉延筋或者不使用拉延筋。

5 开裂问题

高强钢的延伸率较低,一般590 MPa级别的延伸率下限18%、780 MPa级别的仅有13%;因此,高强钢零件的拉延性能较差、易出现开裂的质量问题。

按照传统的冲压拉延模面设计理念,所有的产品形面要设计在凸模轮廓线以内,如图19 所示,拉延工序高度74 mm、宽度83 mm,拉延凸模区域有较大的成形量,对于延伸率较低的高强钢零件会出现开裂问题。

因此,高强钢零件的冲压工艺要兼顾零件成形要求和低的材料延伸率:对高强钢零件的拉延工序,要降低单工序的拉延高度,减小凸模成形区域;对高强钢零件的翻边整形工序,要减小翻边的高度,并且兼顾各工序的材料减薄。

6拉毛问题

在零件表面产生、有一定深度的细小划痕称为拉毛,如图20 所示。

拉毛问题是由金属板料沿模具表面滑动时产生的滑动摩擦力造成;因此,拉毛问题一般产生在成形工序剧烈走料位置,如拉延凹模、拉延压边圈、翻边凸凹模等。拉毛问题会加剧工装模具的磨损速度,造成大批量生产零件的不稳定性。影响拉毛的因素有零件因素和模具因素。

6.1 零件因素

产品因素主要包括零件材质、料厚、产品成形高度和成形角度。材料的屈服和抗拉强度越大、料厚越大,零件所需的成形力和成形过程中的滑动摩擦力就越大;因此,零件越容易产生拉毛问题。产品的成形高度越大、拔模角度越小,零件越容易产生拉毛问题。

拉毛问题在抗拉强度大于在440 MPa、料厚大于1.0 mm、零件成形高度达到50 mm的高强钢厚板零件表现的尤其突出。

6.2 模具因素

模具因素主要包括模具材质、模具硬度、模具间隙、表面光洁度。韧性好(耐磨性)、淬火性能好(硬度值HRC58-62)的模具材质能减轻拉毛对工装模具的损伤,如合金钢镶块Cr12Mo V和SKD11。对于软钢零件,常采用减小模具凸凹模间隙的方法来获得更好的形面尺寸,但拉毛问题也会随着模具间隙的减小而加剧。因板料或者模具上的污浊物、镀锌板料在冲压过程中的脱落的锌皮等,模具表面在反复的冲压过程中会形成粘结瘤;这些粘结瘤大大地加剧了拉毛缺陷。

零件因素一般由产品设计决定,对于零件的拉毛问题需要从模具因素角度去解决。

a.选用耐磨性、淬火性能好的合金钢镶块,保证合金钢镶块淬火后的硬度;

b.凸凹模选用合理的间隙值,避免采用小的冲压间隙;

c.模具经常性维护保养,保证模具工作部分镶块的表面光洁度;

d.工作部分镶块表面做镀层,如TD处理和PVD处理等,提高镶块的硬度和耐磨性。

7 结束语

零件质量管理 第8篇

数以万计的辊类原件的过度消耗造成的资源浪费, 让人们开始思考新的技术。近几十年来, 辊类零件的埋弧堆焊修复工艺开始异军突起, 成为国内外钢铁行业和冶金行业关注的焦点。上世纪70年代, 埋弧堆焊的技术开始大量应用, 堆焊在高强度、高韧性的低合金、中碳合金钢辊芯表面制造耐磨层, 辊类零件埋弧堆焊修复技术开始迅猛发展。目前辊类零件包括连铸辊、夹送辊、助卷辊、开坯辊、辊道辊、热轧支承辊、半钢轧辊等各种辊, 大部分都能采用埋弧堆焊技术修复。我国现在的堆焊材料的质量种类、技术水平以及修复工艺都有了很好地提升。

二埋弧堆焊修复工艺

要完成埋弧堆焊修复工艺, 就要先解决两个关键问题:第一个就是选择合适的埋弧堆焊材料;第二点就是选择合适的堆焊方法, 并制定相应的埋弧堆焊工艺。

1.堆焊修复材料的选择。堆焊修复材料要根据具体辊类的材质, 以及由材质决定的各类性质的具体情况而定。例如输送辊辊道含碳量较高, 导热系数偏低, 在堆焊过程中容易产生热应力和组织应力, 对温度的要求较高, 要慎重选择。一般我们从三方面考虑, 第一点根据需要修复材料的失效原因, 综合全方面的考虑, 包括温度对金属晶相结构的影响的变换等因素。第二点要模糊估量堆焊金属化学成分, 根据详尽的科学资料, 拟定金属中碳、硅、磷、硫以及锰、钼等重金属的百分比例, 并进行单独元素的分析, 一般情况下0.10%~0.20%的碳含量能够提供较好的抗裂性能;镍含量低于2.0%对提高断裂韧度和降低温度脆性有所帮助。过高的硫含量会造成热裂纹;过高的磷含量容易产生脆性, 所有的元素都需要严格的控制。根据这些, 就能够决定使用焊丝的具体种类。第三点考虑过渡层堆焊材料的选用, 这一点也会根据母材的元素含量情况分析确定。但对于冶金辊类, 它的堆焊材料选择也有一定的经验规律:连铸辊、夹送辊、助卷辊等冶金辊类堆焊时一般会选用马氏体类堆焊合金;对于需要很高冲击韧性的情况, 一般我们会选用奥氏体类堆焊合金。至于电力、水泥等行业的辊类堆焊修复比较偏向使用合金铸铁类堆焊合金。

2.堆焊修复工艺的确定。我们一般从3个方面确定, 分别如下:

(1) 堆焊修复前期准备。首先在堆焊进行前对其进行检验和加工。第一项要进行辊件的超声波检测和渗透探伤, 确认旧辊辊坯是否存在严重的内伤, 如果含有内伤, 就应该停止对该辊坯的堆焊修复以及后续工作。第二项对辊坯进行车削加工, 去除辊坯表面的疲劳层, 同时要保证它的厚度要求。第三项局部缺陷焊补。在清除完表面的局部缺陷后, 也采用打底和过渡层焊材补焊, 修补深处缺陷。

(2) 预热温度和层间温度的估量。堆焊预热对过程中堆焊金属和热影响区的冷却速度的降低、焊接应力的减少有很大的帮助, 还可以防止母材和堆焊金属产生的裂纹。预热温度同样也是由母材和堆焊材料的碳含量、合金含量决定。对于热轧输送辊的预热温度通常选择在200℃~400℃的范围, 而不锈钢冷轧支承辊的预热温度我们一般考虑在350℃~400℃之间。

层间温度是多层焊时, 要考虑在施焊下一焊道之前的瞬时温度。要想确定层间温度就需要充分考虑母材材质、壁厚、热输入等各类因素, 同时根据实际情况选择合适的温度范围。层间温度一般有预热下一道焊缝的作用, 所以一般会高于预热温度。对于热轧输送辊的层间温度通常选择在300℃~350℃的范围, 而不锈钢冷轧支承辊的层间温度我们一般考虑在300℃以上。

(3) 堆焊修复过程。这个过程需要先进行过渡层的堆焊, 一般要求不少于两层。接下来需要工作层的堆焊, 层间温度控制在上面规定的范围内。需要注意的是, 在堆焊过程中必须保持连续堆焊, 不能中间停止, 如果有特殊情况需要停焊时, 应该尽快入炉保温在层间温度范围内。工作层一般也要求我们进行三层。

3.焊接工艺参数的确定。堆焊工艺参数主要包括焊接极性、焊接直径、焊接电流、焊接电压、焊接速度。这些都需要根据不同种类的辊件的材质决定。对于不锈钢冷轧支承辊材质确定的堆焊的工艺参数如下:焊接极性为直流反接, 直径为3.2毫米的焊丝, 焊接电流为300 A~400 A, 焊接电压为25 V~35 V, 焊接速度为20 m/h~25 m/h, 焊后缓冷处理。

4.堆焊修复后处理和检验。焊后处理是指在焊接修复工作完成后, 以优化焊接接头组织和性能以及消除残余应力为目的进行的热处理。对于不锈钢冷轧支承辊采取的是回火处理, 以达到去除热应力和组织应力的目的, 同时也起到了硬化组织、改善金属耐磨性和耐热疲劳性的作用, 回火温度为550℃。而热轧输送辊在焊接完毕后, 进行的是电炉回火处理, 初始温度为250℃, 辊道的回火温度在560℃左右, 在降低到150℃后再取出。

修复后的检验内容大致如下:尺寸检验、表面检测、样品的金相分析、硬度检验等多项检验。对于圆柱型零件的硬度检测要以辊面中心为基准点在半径范围内的圆周母线上等距离检测5个试点。表面检测包括目测观察、渗透检测以及磁粉检测。

三总结

就目前的技术来看, 堆焊修复辊类零件的方法简单、综合性能良好、经济效益良好。国内外对这一技术的研究也很多了。现在我国的堆焊修复技术已经较为先进, 在堆焊材料和堆焊工艺等几个方面已经具有一定的水平。本文从主要堆焊修复工艺的辊坯检测、堆焊材料选择、堆焊方法、工艺参数以及样品的检测等几个方面进行了阐述, 希望对相关从业人士在这方面的研究有一定的帮助, 对我国辊类零件的埋弧堆焊修复技术的提高有一定的指导作用。

参考文献

[1]李晓峰, 陈冰泉, 黄永溪.药芯埋弧焊丝W220回火脆性研究[J].热加工工艺, 2010 (11)

零件质量管理 第9篇

激光快速成型技术综合了机械、计算机辅助设计(CAD)、数控技术、激光熔覆技术和材料科学等学科的技术,可以直接、快速、精确地将设计思想转化为实体零件,从而可以对所设计的产品进行快速评价、方案修改及功能试验,有效地缩短了产品的研发周期,具有较大的生产柔性[1~4]。激光快速成型技术可以直接从三维CAD文件制造出复杂的近净形致密金属零件,从而降低了生产成本,提高了加工效率[5]。研究表明,激光快速成型技术在特种材料制造与复杂形状制造上也具有巨大的市场竞争力。

目前的激光快速成型技术多处于实验研究阶段,激光快速成型技术的推广应用主要受两方面的制约:1)加工效率,2)加工质量。目前的研究主要集中在激光快速成型方法上,而本文主要分析了光斑直径、切片层厚、填充模式、激光能量密度、扫描速度、搭接率和被加工面的倾斜角度等诸多因素对金属零件成型质量的影响,进而提出了一些解决办法。

1 影响零件尺寸精度的因素分析

1.1 光斑直径对成型零件尺寸精度的影响

在其它参数一定的条件下,激光光斑直径对尺寸精度会产生较大的影响,激光光斑直径越大,则尺寸误差越大,反之则误差越小。由于激光快速成型技术是一种“增量”制造即由线集合成面,由面集合成体。因此,一个金属零件是由一个个的熔覆道(线)叠加而成。成型零件的尺寸精度取决于零件的轮廓加工精度。如果光斑是一个点,则加工的实际轮廓和理论轮廓重合,但由于激光光斑具有一定的大小,因此,如果直接按照理论轮廓进行加工时,则外环轮廓和内环轮廓尺寸会比理论轮廓大或者小一个光斑半径,如图1所示,

其中实际加工轮廓用虚线表示,理论轮廓用粗实线表示。

为了避免由于光斑大小所带来的尺寸误差,在进行加工时,应先对所有外环轮廓向内偏移半个光斑直径的距离,对所有的内环轮廓向外偏移半个光斑直径的距离,从而可以避免由于光斑大小带来的尺寸误差。但对于轮廓尖点处的尺寸误差还是不可避免,如图2所示,所以,光斑直径越小,尖点处的尺寸误差越小,但仍存在约d/2的误差。另外光斑直径的测量,要在金属粉末供给量、激光功率和扫描速度一定的条件下,以单道熔覆的宽度为依据。

1.2 搭接率对尺寸精度的影响

搭接率的大小直接影响成型件的轮廓精度。如图3所示,当采用光栅扫描填充时,如果光斑直径一定,则搭接率越大,轮廓成型精度越高。

为了避免由于采用光栅填充模式进行成型时所产生的尺寸误差,应对外围轮廓进行单独加工,即当这一切片层用光栅填充模式加工完成后,再加工一次外围轮廓。

1.3 成型设备的运动精度对尺寸精度的影响

激光快速成型的方式不同,影响尺寸精度的主要因素也不一样。如利用直接激光制造DLF(Direct Laser Fabrication)方式进行快速成型时,数控工作台的运动精度是影响尺寸精度的主要因素;而利用选择性激光熔化SLM(Selective Laser Melting)方式进行快速成型时,影响尺寸精度的主要因素为振镜的运动精度。

2 影响成型零件机械性能的因素分析

2.1 填充模式对抗拉强度的影响分析

目前,比较成熟的填充模式主要有光栅填充模式(Raster fill)与轮廓偏置填充模式(Offset fill)。光栅填充模式又可分为沿X轴方向、Y轴方向及随机方向等多种填充形式。对各种填充方式成型后的拉伸试样进行拉伸试验,得到的平均值如图4所示。

从图4可以看出,不同的填充模式对零件的抗拉强度影响不大。

2.2 影响显微硬度的因素分析

在非加工硬化的情况下,金属材料的硬度和平均晶粒大小的关系[6]可以表示为:

式中:Hs为金属材料的硬度;

Hi,K分别为与硬度测量有关的适当常数;

d为平均晶粒直径。

由公式(1)可以看出,晶粒直径(晶粒大小)影响零件的显微硬度,而晶粒大小又受激光功率和扫描速度的影响。图5为扫描平面内的显微硬度的变化曲线,其中熔覆道上的测点硬度高,如2点,搭接区的测点硬度低,如5点。原因是在两条熔覆道搭接处,由于激光能量密度低,且存在重熔现象,组织较粗大,而且这个部位也是缺陷的聚集处,因此硬度偏低,相反在每道熔覆道的中部,组织细小均匀,显微硬度较高。扫描速度对晶粒大小的影响为扫描速度越快,晶粒越小。由于扫描速度快,金属粉末熔化与冷却的速度也相对快,从而导致成型件晶粒细小,其硬度越高。

图中P为激光功率,V为扫描速度,O为搭接率,T为切片层厚。

图6为垂直于扫描平面(XOY)的显微硬度曲线,也是呈波浪性变化,层与层之间也存在有重熔现象,组织晶粒粗大,显微硬度相对较低,如3号测点。

3 影响表面粗糙度的因素分析

3.1 切片层厚对表面粗糙度的影响

在其他参数相同的条件下,切片层厚(T)会对成型零件的表面精度产生影响,如表1所示。从表中可以看出,切片层厚值越大,表面粗糙度越大。

3.2 激光加工参数对表面粗糙度的影响

表2所示是采用正交实验方法测得的在不同的激光功率、扫描速度和搭接率的情况下,被加工面的表面粗糙度值。从实验结果可知:

1)搭接率是影响表面粗糙度的主要因素,搭接率越大,表面粗糙度越大。

搭接率为30%时,表面粗糙度三次平均值为5.72μm,40%的三次平均值为6.43μm,50%的三次平均值为9.11μm。表面粗糙度随着搭接率的增大而增大,这是因为两道熔覆层重熔部分增加的高度如果和单道熔覆层的高度不相等,必然会影响表面粗糙度值,而搭接率越大,重熔区的高度越高于单道熔覆层的高度,表面粗糙度值越大。

2)当搭接率小于50%且恒定时,能量密度增加,表面粗糙度值减小,表面质量提高。

当光斑直径一定时,激光能量密度取决于P/V的值,由表2结果可知:当搭接率小于50%且一定时,P/V值越大,熔池内金属的流动性越好,表面粗糙度值越小。

3)当搭接率大于等于50%时,能量密度增加,表面粗糙度值增加。

当搭接率大于等于50%时,P/V值越大,重熔影响越大,球化现象增加,如图7所示,表面粗糙度增大。

3.3 被加工面倾斜角度对表面粗糙度的影响

被加工面的倾斜角度对表面粗糙度的影响如表3所示。角度越大,表面粗糙度值越小。

其中的倾斜角度为被加工面与水平面的夹角。

4 结论

激光快速成型零件的质量主要从三个方面进行评价:尺寸精度、机械性能以及表面粗糙度。本文通过实验分析等方法,得出了在激光快速成型过程中,影响零件这三个方面性能的主要因素。尺寸精度主要与光斑直径、搭接率及设备精度有关;显微硬度主要与扫描速度与激光功率有关,扫描速度大、激光功率大,硬度高,填充模式对零件的抗拉强度影响较小;而影响表面粗糙度的因素较多,搭接率在30%-50%时,表面粗糙度随搭接率增加而减小,随P/V的增大而减小,搭接率大于等于50%时,表面粗糙度随P/V的增大而增大。

在实际加工中,要提高零件成型质量必须合理选择激光工艺参数、切片层厚及搭接率。

参考文献

[1]D.T.Pham,R.S.Gault.A comparison of rapid prototypingtechnologies.International Journal of Machine Tools&Manufacture,1998,(38):1257-1287.

[2]张永忠,石力开,章萍芝等.基于金属粉末的激光快速成型技术新进展[J].稀有金属材料与工程,2000,29(6):361-365.

[3]P.A.Kobryn,S.L.Semiatin.Microstructure and textureevolution during solidification processing of Ti–6Al–4V.Journal of Materials Processing Technology,2003,135(2-3):330-339.

[4]P.A.Kobryn,E.H.Moore,S.L.Semiatin.The effect oflaser power and traverse speed on microstructure,porosity,and build height in laser-deposited Ti-6Al-4V.Scriptamater,2000,43(4):299-305.

[5]中国机械工程协会.机械制造技术的发展及其高技术化[J].中国制造业信息化,2004,(05):4-12.

零件质量管理 第10篇

俗语说得好“手巧不如家舍妙”, 这句俗语肯定了工具的重要性。我们在工作中也会有同样的体会, 好的工具能达到事半功倍的效果。所以工具的质量对我们来说也是非常重要的, 我们在平常的技能训练中, 每天都离不开所应用工具, 工具的好坏对我们的教学是有一定的影响的, 那么我们怎么选择工具呢?

(1) 采购较高质量的工具。学生在刚刚接触自己所学专业, 开始进行实践锻炼时, 还不能合理的应用工具, 对工具的损害很大, 在企业假如一个扳手可以用3年, 那么在我们职业院校也就是2年, 这就对我们的工具提出了较高的要求。这就是在购买工具时, 我们要考虑工具的质量问题, 但是也不是非得买最好的, 因为我们毕竟不是维修企业, 同时那样成本就会上去, 也得不偿失, 比如我们在汽车维修的行业应用的“套筒棘轮扳手”, 好的工具都得五千元以上, 较好的也就是一千左右。这样既节约了成本, 工具的质量又比较好, 并且质量好的工具学生也会更加爱护, 这样就形成了一种良性循环延长了工具的使用寿命。

(2) 采购的工具与企业接轨。现在提倡以工作过程为导向的课程建设, 那么在我们学校的实验实训室所用的工具就应该按照企业的标准和类型来配备, 只有这样, 我们的毕业生到了工作岗位, 在工具使用上才会得心应手, 因为在他们的学习过程中用的一直是与企业一样的工具。

(3) 教师的意见。在购买工具时, 要听取任课教师 (工具的使用者) 的意见, 最好的是由任课教师确定购买工具的品牌和型号, 这样教师应用工具顺手, 知道工具的特性, 也能防止工具的损坏, 同时也强化了工具的保管。

(4) 工具经销商的服务。我们在实践教学过程中工具经常损害, 而有些工具的经销商承诺损坏包换, 例如我们在汽保设备中, 有些扳手只要你不丢, 掰折包换。这样一次投资会受益很多年, 学校也节约了经费, 避免了不必要的浪费。

(5) 工具的供应。在工具的供应上, 经常出现工具供应不及时的情况, 这就要求当工具库存由于逐渐消耗达到定货点时, 定货申请就应提出。这批定货恰好到达时, 正好是当达到最小储备量时, 这样, 库存就上升到最高点 (最大储备量) 。下一批定货再被提出时, 是在库存又下降到定货点时。一定工具周转量是工具库必备的, 鱼与熊掌要兼得, 正常生产需要与合理的储备, 两者要兼顾, 如果工具数量不经常进行清点, 就会造成院系工具主管部门采购和供应的不及时, 会出现这种情况, 老师马上上课了, 但却找不着上课所需的工具, 影响了正常的教学进行。所以作为学校也必须像企业一样, 建立工具的日常计划供应制度。教师在每学期的期末就应当对下学期所上课程所需要的工具进行清点, 如发现工具不足或损坏, 就要及时向学校后勤主管部门提出申请, 主管部门利用假期进行采购, 同时教师也要经常与采购人员进行沟通, 督促工具的采购进度好保证下学期教学的需求。

2 工具的使用

职业素质是劳动者对社会职业了解与适应能力的一种综合体现, 其主要表现在职业兴趣、职业能力、职业个性及职业情绪等方面, 工具的正确使用与维护也是职业素质的一个方面。

2.1 工具的选择

首先可以根据工作的类型选择工具, 为拆下和更换螺栓/螺母或拆下零件, 在汽车的修理中就会非常普遍的使用成套的套筒扳手, 但是工作空间受到限制时, 成套的套筒扳手就不能使用了, 这时就应当选择使用梅花的或者开口的扳手。再有我们要根据维修工作时间要求, 选择速度快的工具。而套筒扳手的好处就在于它能快速的旋转螺栓/螺母, 在这其中并不需要将扳手拿下来重新调整, 这样就实现了快速转动螺栓/螺母, 加快了工作节奏, 节省了操作时间。我们还应当根据螺栓/螺母的尺寸来选用不同旋转扭矩的工具, 例如底盘部件大部分的螺栓/螺母尺寸大, 在拧紧或松开时就需要使用能提供大扭矩的扳手。由于施加力的大小取决于扳手柄的长度, 手柄越长, 用较小的力得到的扭矩越大。但同时也要注意过长的手柄有扭矩过大的危险, 螺栓有可能折断。

2.2 操作时的注意事项

选择工具时, 工具的尺寸要与螺栓/螺母的头部大小合适, 这样工具与螺栓/螺母才能完全配合, 不会造成工具或者螺栓/螺母的损坏。在拧紧强度上, 不要凭经验、感觉, 我们要查专业的维修手册按规定力矩拧紧, 才能够保证维修质量。对于那些已经上锈的或者拧不动的螺栓/螺母, 我们可以用锤子等重物瞬间给扳手施加作用力的方法来增加扭矩。最后的拧紧始终用扭力扳手来完成, 以便将其拧紧到标准值。

3 零件储存的一般原则

(1) 高效原则。指以那些用的次数多零件作为首要先决条件;对那些经常用到的零件, 应当放在库房管理员最方便取用货架上, 或者客户最容易看到的显眼的地方;像螺丝、垫片等标准件或者小零件, 我们应当将它们放置在一些专用抽屉式的小盒子里存放;像这些比较轻的小零件如保险丝等应放置在货架的上层, 像一些质量大的零部件如车轮的钢圈等, 应当放在货架的下层, 这样放置零件更安全;优先将最下面的一层充分利用后, 再使用二层。

(2) 经济性原则。有很多零件叠放在一起不好, 这时就应当将货架每层之间的间隔变小;对于那些体积较小的零件, 不适合使用宽度特别大的货架, 或者每层放两排这样的小体积零件;对于那些体积大的零件, 要将它们放在货架比较充裕的货位上。

(3) 安全性原则。有包装的零件验完货以后要将零件再放回包装中, 并保证包装的完好后存放;如果包装上有指示箭头的零件, 我们要按照箭头指示的具体要求把零件摆放在货架上;有的小零件没有独立包装, 有的零件容易破碎, 这些零件容易丢失和损坏, 我们应该将它们放在抽屉中;有些零件一受到外力就容易变形, 这样的零件我们不能拉伸、挤压或者将它们捆在一起;有些零件不能与金属物体接触, 将它们放在货架上时, 零件与货架之间要有保护垫, 同类零件之间也要用保护套分隔开来;有些零件里面有液体, 应当将它们单独摆放, 这样泄露时就不会污染到其他零件了。

(4) 整洁性原则。库房里的零件应该保持干净, 同时摆放也要整齐美观;如果包装盒上有零件号, 那么零件号要朝外, 同时将打印好的标签贴在相应的零件下面;货物摆放时如果不贴着货架的前部边缘, 就参差不齐一点也不整齐, 所以要贴边摆放;仓库中不能存放任何个人物品。

(5) 先进先出性 (FIFO) 原则。按照一定的规则摆放零件, 已经有点零件靠左靠前放置, 新到货的零件就从右侧放入货架后面的空余位置。这样前面的零件一用完, 就可以很方便的将后面零件推至前面, 形成循环;轮胎需要特定的有倾斜角并带保护垫的货架并应该定期转动;减震器要有专用货架竖直放置;有存储期限或者特别存储要求的零件要特别标示和定期检查;按企业要求规定维护蓄电池;索赔零件及危险品需要单独存放;上锁区域存放贵重物品, 如:BMW Lifestyle、电子零件防止静电。

4 工具、零件的管理

(1) 验收入库。工具、零件到合作院校后由运营管理员及车辆设备管理员依据企业提供的清单上所列的名称、数量进行核对、清点, 确认无误后方可入库; (日常培训耗材由运营管理员负责, 专用培训耗材由车辆设备管理员负责) ;收货时要求提供送货单, 没有时需要追查, 直到拿到单据为止, 并填写入库单。单据根据耗材种类分别由运营管理员及车辆设备管理员保管;运营管理员及车辆设备管理员要严格把关, 发生以下情况可拒绝验收或入库:与单据不相符的物资;和有破损的物资。收到物资不允许放在仓库外, 尤其不能隔夜放在仓库外。

(2) 工具、零件保管。物资入库后, 运营管理员及车辆设备管理员需按不同类别、性能、特点和用途分类分区摆放, 做到“二齐、三清、四定位”;二齐:物资摆放整齐、库容干净整齐。所有物品必须上架;三清:材料清、数量清、规格标识清;四定位:按区、按排、按架、按位定位;运营管理员及车辆设备管理员对低值易耗品要随时盘点, 当存数低于最低保有量要及时提出采购申请。

(3) 工具、零件出库。运营管理员及车辆设备管理员根据培训课程提供的课程清单, 在课前将相应物资发送到指定教室;任何人不得以任何名义擅自从库内拿走工具和零件, 不得在货架或货位中乱翻乱动, 运营管理员及车辆设备管理员有权制止和纠正其行为;因培训需求而从仓库外调设备, 必须由相关人员提出申请并填写《资产外借表》, 注明归还时间。

(4) 工具、零件回收与归还。由培训或其他活动结束引起剩余物资堆积, 运营管理员及车辆设备管理员应及时联系相关人员前来提取;运营管理员及车辆设备管理员应时刻关注记录, 对于逾期不还的物资应发信催促。

(5) 工具、零件的修复和报废。工具都有一定的使用寿命, 正常磨损和消耗不可避免, 但凡能修复的应及时采取措施, 恢复其原来的性能, 如刀具的磨刃、量具的修理等。对于不能修复的工具, 在定额范围内可按手续报废 (旧) 并以旧换新, 对于节约工具和爱护工具的同志要给予表扬。

打造身体零件 第11篇

更换新的器官在医学上叫做“器官移植”。据记载，公元前600年就有古希腊医生进行过植皮手术，算是一个小小的器官移植案例。而在我国古书《列子·汤问》中有记载说，春秋战国时，名医扁鹊曾为两位心脏有问题的患者互换了心脏。如果作者没有夸大其词，这可算是非常厉害的大事件，扁鹊先生完全有资格获得诺贝尔医学奖！在历史上，有很多医生都尝试过器官移植，但是效果都不太好，大多以失败告终。经过无数次的失败，人们逐渐认识到器官移植涉及血型、免疫排异反应等身体因素，并不是简单地把器官挪个地儿就行了，器官也是要选择主人的。

如果你需要把别人的器官放在你的身体里，也要看你的身体欢不欢迎这位新客人。如果不匹配的话，很快就会出现不良反应，使你的身体更加痛苦。现在对于需要器官移植的患者来说，得到一个适合自己的器官是非常幸运的事情，移植成功后还得长期服用药物来抑制排异反应。器官就如同大多数的机器零件一样，始终还是原装的好啊！

由于目前捐赠的器官非常稀缺，科学家们开始想别的办法，比如人造器官。其实很早以前，就出现了用木头、皮革、金属等材料做的假肢，你有没有想到拥有一只铁钩手的海盗船长呢？现在的科学家开始制造更加复杂的器官：碳纤维打造的骨骼、高分子材料制成的关节、电子眼睛等都已经投入临床使用，甚至植入一颗全金属打造的“铁心”也是可以实现的。因此很多科幻小说里都有这样的讨论：如果一个人的身体器官有50%被人造器官代替，那他算是“人”还是“机器人”呢？想想看，如果一个人拥有钢铁制成的手臂，嵌入高清摄影机的眼睛，永不停止工作的心脏，该多么拉风啊！不过在现实中，这还是很难办到的事。而且人造器官或多或少会存在一些问题，移植者还得服用一大堆药来让它们和你的身体和平共处，并且会担心它们随时有罢工的可能。

对新器官的研究，科学家们还有别的办法。2007年，有个日本科学家从一名心脏病患者的腿部肌肉里提取了一些细胞，培养成薄片贴在患者受损的心室上，不久，患者的心脏供血得到了明显的改善。要知道，以前这种手术都是从其他动物的器官上提取薄片的。就像从同一件衣服上剪下一块布，用来补衣服的窟窿，肯定比你找另外的布来缝补效果好啊！但对于那些器官已经严重衰竭的患者来说，光是小修小补是不够的，他们需要一个全新的器官。那么新器官能不能像培养小树苗那样培养出来呢？

我们好像讨论得越来越科幻了，不过你们生活的时代更是充满了奇迹，真的可以从实验室里培养出一个新器官哦！首先从病人的身上提取一些合适的细胞，然后培养、扩增它们的数量，接着让它们在器官形状的材料中生长。就像玩游戏一样，让一颗种子最终变成你想要的形状。2006年，科学家们培养出了新的膀胱并用在病人身上，效果良好，这是世界上首例移植培养器官成功的案例。目前，心脏、肝脏和肺的培养都取得了很大的进展。

零件质量管理 第12篇

某主机厂已经上市的某车型,是其“商乘并举”战略下的重要突破,正在为中国的车市带来一场历史性的变革。该车型在拥有整车高操作性能的同时,其大气、炫丽的外饰吸引了大众的注意,明快的内饰件提升了整车的驾乘感受,一经上市,便引起的市场的众多好评。

消费者接触汽车最先接触外饰,只有外饰零件质量好,才能够获得消费者的认同,尤其是外饰零件与车身的颜色匹配,是消费者能直观感受的。因此,保障外饰的质量,特别是颜色一致性,是获得消费者良好印象的基础,也是保障某主机厂“可靠的伙伴”的理念的基本条件。

然而,在实际的生产过程中,某主机厂连续发生了外饰零件特别是保险杠与车身的色差问题,不仅影响了生产效率,还造成了生产现场停线和批量整车返修,同时部分车辆受到了消费者的投诉和抱怨。因此,为提高运行效率,降低质量损失,提高客户的满意度,解决外饰零件与车身颜色匹配问题就显得尤为迫切。

本文立足于生产现场,深入喷涂的各个工艺过程,提出色差问题的解决方法,同时归纳总结,形成色差问题控制方案。对于预防色差问题的发生具有实际的指导意义。

1 手工喷涂的设备及特点

油漆的主要成分是高分子树脂,其中还有颜料、溶剂、水或其他添加剂。高分子树脂有天然和合成2种,目前汽车外饰零件喷涂主要使用人工合成的树脂。

喷涂就是通过压缩空气或其他方式将油漆雾化,并均匀地喷到零件表面,通过固化,形成有良好性能及外观的涂膜的过程,涂层起到装饰、保护、标识等作用。

随着油漆技术的发展,低污染油漆被开发出来,并应用到实际生产过程中,如低挥发性的水性漆和高固份漆。水性漆主要是使用水替代油漆中的溶剂成分,有效地降低挥发比例,使喷涂过程更加环保,外观效果更好。由于水性油漆需要在底漆喷涂后增加一道时间为3～10 min、温度为60～80℃的烘烤工艺,使喷涂后油漆湿膜时的含水量达到一定的要求,这对设备及工艺控制要求较高,目前在国内汽车外饰零件喷涂厂家中较少使用。

油漆的喷涂方式有手工方式或机械手方式,喷枪的种类有空气喷枪、静电喷枪、旋杯喷枪等。在外观质量要求较高的汽车外饰零件喷涂,越来越多的厂家开始使用机械手旋杯喷涂,以保证产品质量的稳定性,提高合格率。但也有一些厂家仍然使用手工喷涂的方式。

相对于机械手喷涂,手工喷涂具有投资低、设备简单、易维护、运行成本低等特点。受制于管理水平,较多供应商仍使用手工喷涂方式,其优缺点见表1。

手工喷涂线按结构区域区分主要有喷房主体、送风及过滤系统、抽风系统、送水及排水系统、喷涂系统、烘烤系统等。按区域区分主要有前处理及上件区域、喷涂及闪干区域、固化区域、下线检验区域、油漆调整区域、线下返修区域等。

前处理是对外饰零件进行表面除油、除尘的清洁化过程,主要有喷淋、手工2种方式;喷涂及闪干是实现油漆雾化并喷涂到零件表面的过程,还包括油漆在零件表面的流平。固化是指通过加热或光反应的方式使油漆形成固态膜的过程。油漆调整是将油漆添加稀释剂等,以达到施工要求的过程。每一个过程控制得好与坏都将直接影响喷涂后零件的外观、颜色及质量。

2 某主机厂外饰零件色差问题的现状调查

色差问题是指颜色要求相同的相邻匹配零件之间,外观颜色存在差异明显,不能满足客户或标准要求。通过专业人员目视判定,同时也可以通过色差仪器作为辅助判断。图1是某主机厂某车型流沙金颜色,后保险杠与车身的色差问题,目视发现,后保险杠比车身偏绿,目视色差明显,可能会引起消费者的抱怨。

色差问题判定,首先依据人的目视感觉。但是,目视颜色易受环境、人员、光源的影响,因此为保证判定的准确性及一致性,需要在标准光源下,由具有资质的专业人员判定。同时,可以使用色差仪辅助判定,不同厂家的色差仪数值标准要求不一样,某整车厂要求使用BYK色差仪器,具体的色差值标准要求如下:评估综合色差值ΔEt,数值小于等于1.0,颜色合格;ΔEt大于等于1.7,则颜色不合格;数值为1.0～1.7,则需要通过质量部的评审,如果评审接受,则可以使用,如果不评审不接受,则判定颜色不合格。

需要注意的是,在颜色测量过程中,要使用统一的色差仪,同一个位置可以测量3次,取最大值作为色差值数据,避免色差仪器引起的差异。

在实际的生产过程中,为保证更好的匹配性,对于一些颜色的色差值有特殊要求:①糖果白颜色,需走红黄相,使用BYK macⅠ色差仪数据要求红相在0～0.5;黄相在0～1.0。②琥珀金颜色,不宜过红过黄,红相要求控制在-0.8～0.6;要求走黄相,数据在-1.0～1.2。色差综合值≤1.7。

某主机厂生产基地主要生产3种车型,在实际运行过程中,都出现了批量的色差问题,特别是一些视觉目视明显的颜色,色差问题发生批次多,糖果白颜色色差问题占所有色差问题的42%,其次是流沙金颜色占25%,暴风灰颜色占17%,大漠金、珊瑚红颜色各占8%,其余颜色,如星月黑颜色、碧海蓝颜色没有色差问题出现。

3 外饰零件色差问题的原因分析

从造成色差问题的原因来看(如图2所示),主要是由于零件的外观颜色不合格导致的,因此控制外饰零件颜色的一致性,是解决色差问题的首要任务,其次也需要控制零件颜色的走向与车身走向保持一致,这一点,对于目视明显的颜色尤为重要。例如,糖果白、流沙金、琥珀金等颜色,在实际过程中,对其有特殊要求。

造成零件外观颜色色差问题的原因很多,特别是手工喷涂过程中,人员操作的不稳定性、环境温度湿度无法控制,因此手工喷涂对颜色的控制更加困难。

如图2所示,手工喷涂过程中影响零件外观颜色的因素很多。其中,油漆、人员操作、油漆的调整、喷枪参数设定因素的影响最大,这些因素是需要在喷涂生产过程中重点控制的。本文主要从这4个方面归纳总结外饰零件色差问题的控制要求和方法。

4 外饰零件色差控制要点

本文主要从实际的色差问题出发,按外饰零件喷涂的生产工艺流程进行归纳总结,确定每个过程针对色差问题的预防控制项目及要求。

4.1 油漆来料检验

如果油漆出现色差问题,就会导致零件大批量的不良产生。因此,油漆的来料检验尤为重要。但是,作为零部件生产厂家,缺乏对油漆的有效检验设备,只能依据油漆供应商提供的质保书和试喷来确认油漆的颜色和质量。例如,依据实际生产过程的经验积累确定的油漆来料关于色差方面的检验流程需要严格执行。

(1)油漆来料进入待检验区域,进行批次板的检验,主要检查批次板颜色检验验证油漆符合性及一致性,包括核对批次板颜色是否符合标准色板要求,核对批次板颜色是否与上批次板的颜色一致。

(2)检验合格的零件进行待入库区域,进行试喷检验,主要检查油漆试喷验证符合性及一致性,包括在零件上试喷油漆,确认颜色是否符合色板的要求,确认颜色是否与上批次零件的颜色一致。

(3)只有经2次检验合格的批次油漆,才能最终入库,投入生产线使用。

(4)不合格的油漆需要油漆供应商进行调整或者退货处理。

(5)油漆供应商调整后的批次油漆还需要进行批次板和试喷的检验。

油漆色差方面的检验目的是验证来料油漆的颜色符合性,避免喷涂过程中产生批量色差问题,其他检验项目按正常进货检验要求。确认颜色的符合性需要专业的人员目视来判定,也需要确认色差值是否符合要求。

4.2 人工喷涂手法

在汽车外饰零件手工喷涂生产过程中,需要监控的点很多。受操作不稳定性或熟练度的影响,手工喷涂的外观颜色波动相对机械手喷涂来说,更加大。只要有任何一个参数未控制好或者喷涂的人员手法波动,就会导致零件出现色差问题。针对目视明显的颜色,影响更为突出。

手工喷涂的难点是如何保证喷涂时的喷枪距离、走枪轨迹、走枪速度的一致性和稳定性。应在生产时检查员工的操作是否到位,如果发现问题必须及时纠正,通过有计划的培训和试喷让员工达到一定的熟练度要求。为避免浪费喷涂线产能,也可以先在线下进行喷涂要点的培训。

喷涂过程的要求:①喷枪应该与被喷涂面保持垂直,喷枪与工件距离可以按涂料供应商提供的工艺条件操作。②人员操作喷枪应平行于喷涂面移动,保持喷嘴距离被喷涂面的距离恒定。③不应出现漏喷,少喷。④走枪的速度满足作业指导书的要求。不应太快或太慢。走枪太快容易导致干喷,零件颜色偏亮而出现色差问题。例如,流沙金等有铝粉的颜色,如果走枪速度有波动,颜色变化更明显。

4.3 人工喷涂路线及站位

在喷涂时,操作人员应站在工件一侧,随工件的移动和喷涂部位的不同而改变位置,为保证一致性,可以在车间画线来规范员工的行走路线和喷涂点(如图3所示)。

4.4 喷枪参数控制

喷枪的参数变化也是引起色差问题主要原因之一,手工喷涂过程中,要禁止员工在未获得批准的情况,私自对参数进行更改。手工喷枪关于颜色的控制点主要有以下几点:①喷枪的流量:要求喷枪流量的旋钮锁定,开班点检流量参数(使用量杯测量单位时间内的喷枪的出漆量)。②喷枪的气压:要求锁定喷枪气压的旋钮,监控及调整喷枪进气口的压力气压。③喷枪枪幅/扇形:实际测量枪幅值,每班定人定岗,培训员工操作标准化。

4.5 油漆调整

油漆的调整也是影响色差问题的主要因素。喷涂时,在油漆中加入稀释剂、慢干剂等调整油漆黏度至施工要求。由于手工喷房不能做到恒温恒湿,黏度还要依据喷房温度湿度、油漆类型等进行调整。油漆供应商会提出温度、黏度的关系表用于指导,可以依据实际生产情况进行调整。调整后的油漆还要进行过滤。

5 色差问题解决效果及预防

针对现场的色差问题,对外饰零件厂家的生产过程进行规范:①制定油漆的来料检验要求和流程。②重新规定喷涂过程的工艺参数,统一各个厂家的要求。③规范喷涂的手法,对喷涂人员进行操作培训,生产时进行检查纠正。④对人员色差检查能力进行培训。某主机厂现场色差问题得到了控制。同时,制定颜色一致性评审流程,每周召集主要外饰零件厂家进行颜色评审,发现零件颜色有偏差,及时调整和纠正,预防色差问题出现。

5.1 解决效果

从现场发生的色差问题次数来看,从某年6月份每月发生20次,到10月份现场发生问题次数降低至0,现场色差问题解决效果明显,减少了因色差问题造成的现场停线、返工返修质量损失(如图4所示)。

5.2 色差问题的预防

为预防色差问题,除了做好工艺过程及检验的控制外,还需要做好以下几点。

(1)车身颜色数据的共享:车身涂装车间定期发布颜色数据作为参考,让外饰零件厂家及时做出走向调整,更好地匹配车身。

(2)为更好地匹配,在实际生产过程中,对于糖果白等目视感官明显的颜色,可以提出特殊要求,只走红黄向等。

(3)定期进行颜色一致性评审工作,即对整车外观(包括车身,外饰涂漆部件)进行颜色匹配,目的是以客户和消费者的眼光,对整车外观进行颜色匹配的评估,使零部件和车身颜色匹配更符合客户和消费者的要求。

颜色一致性评审一般由质量部门每周组织外饰零件厂家、车身涂装、供应商质量等相关人员参加,主要包括3个方面的内容:一是对整车外观(包括车身,外饰零件)颜色匹配的评估结论。二是对评估结论中改进和不合格项目的工作计划。三是对上一次颜色匹配的工作计划进行跟踪与反馈。

通过持续的评审,及时对颜色有偏差的零件进行调整、纠正,减少零部件与车身颜色差异,也降低了色差问题产生。

6 结语

本文通过研究外饰零件手工喷涂的工艺过程及控制点,深入生产现场进行实际调查,对外饰零件喷涂过程易产生的色差问题进行总结,形成适合大批量生产的控制方法和手段,并将该方法应用的实际生产过程中;统一各个外饰厂家喷涂过程要求,提升零件外观颜色的一致性。通过颜色评审等预防措施,减少色差问题。持续的设备改进,完善控制方法,使喷涂过程的稳定性得到不断提高,降低了生产成本,减少了色差问题引起的质量损失,最终实现“低成本,高价值”的目标。

参考文献

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