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多工序沖壓件成形的過程控制
發布者:潤昊五金 發布日期:2017-09-17

目前,沖壓件牛產企、№主要通過成品檢驗來剔除不合格品,從而控制最終產品的質量。這種“事后檢查”的方法導致了時間和人力、物力的浪費,究其原因在于忽視J,對整個沖壓成形過程的有效控制和持續改進。
穩定、高質量的產品加工過程,是保證產品最終質量的關鍵。對多工序沖壓成形加工而占,材料、工藝、設備、模具等均可能使其最終沖壓件產生諸多質量缺陷,但關鍵還是取決于成形加工過程的能力和過程質黿趨勢。本文基于多工序沖壓成形過程的設計與開發,構建廠面向過程的多工序沖壓成形控制系統模型,并介紹了 SPC與EPC在沖壓成形過程控制中的整合應用。
1 過程與過程控制
1.1過程
任何利用資源并通過管理將輸入轉化為輸出的活動均可視為過程。按IS()9000:2000標準的定義,過程是“一組將輸入轉化為輸出的相互關聯或相瓦作用的活動”。圖1說明了過程的關系。
 
圖1過程的關系
過程只是一種“活動”,只有能實現增值轉換的過程才是有效的過程,即過程輸出的價值必須大于過程輸入的價值。IS09000:2000標準還強調,一切過程必須在受控條件下運行,即通過對過程的測量和監控以保持過程的穩定性。
1.2過程控制
過程控制的實質是過程的質量控制,指為了達到過程I=I標(包括質量、效率和進度的要求)所采取的作業技術和活動[3]。這是保證產品質量的重要環節之一,控制的目的在于減少在諸多干擾因素下過程產生的波動,保證過程的穩定性和一致性,從而使過程輸出保持在符合要求的范同內。當過程出現偏離控制目標的趨向時,就采取相應措施,以使其恢復到穩定狀態。
2 多工序沖壓成形過程的設計與開發
2.1沖壓過程及過程鏈
 
圖2單工序沖壓過程的不葸圖
圖2所示為單工序沖壓過程的示意圖。
 
    對于多工序沖壓成形生產而言,最終的工件所經歷的每道工序均叮視為一單個過程,多工序且D意味著存在多個過程,并且一個過程的輸出或輸出一部分成為下一個或多個過程的輸入,多工序沖壓成形生產實際上是一個相瓦關聯的過程鏈,如圖3所示。如果其中某一過程出現差錯,往往會導致后續一系列過程的差錯,只有充分控制了每一個過程的全部輸入和輸出,才能有效地控制整個過程鏈,保證最終的沖壓件滿足各項技術性能指標和質量要求,從而降低不合格品率。
 
圖3多工序沖壓成形過程鏈
2.2沖壓過程的設計與開發
過程的設計與開發,是指將“要求”轉換為“過程”的規定特性或規范的一組過程。對沖壓成形而言,是指沖壓工藝的設計與開發,將最終沖壓件特性及規范轉換為工藝過程特性及加工規范的過程。當采用沖壓工藝加工一形狀較為復雜的金屬零件時,可以考慮選擇多副單一序簡單模或復合模或多工位級進模等不同的成形方法,由此確定的工序數量、工序性質及工序組合方式、定位方式以及各工序件的形狀、尺寸等,同時要求模具的種類、結構特性及使用設備等與之相適應。
沖壓過程的設計與開發,包括沖壓工藝方案、各工序模具的設計與制造、相應設備的選擇等。沖壓件的形狀、尺寸(尤其是工件的極限尺寸)及精度要求、設計基準、所用材料的沖壓成形性能及其它特殊要求等,不僅決定了工序性質、數量、順序以及沖壓定位方式,還決定了模具結構及制造精度,為滿足具體T件的成形要求,沖匪過程的設計與開發應充分考慮包括原材料利用率、工序方案、模具結構、模具零件材料及熱處理等在內的最佳方案。
2.3沖壓過程的影響因素
影響沖壓過程穩定的主要因素可概括為以下7個過程變量。
(1)人:包括人的質量意識、技術能力、qk務素質、工作情緒等。這是沖壓過程中起決定作用的過程變量。
(2)設備:主要包括曲柄壓力機、油壓機、水壓機以及數控沖床等沖壓設備,它們的性能、維修及保養狀態等方面對沖壓過程的影響相對穩定。
(3)工藝:指方法和管理體系。包括沖壓工藝方案的選擇,沖壓過程所采用的標準、操作規程及相關工藝文件。
(4)材料:材料的影響一般沒有規律性,且原因很多。沖壓過程所采用的原材料,是一個較難控制但對沖壓件成形質量又有較大影響的過程變量。
(5)模具:涉及模具結構設計、模具加工質量、模具材料及熱處理方法、模具服役條件。只要其中任一個環節的不匹配而導致模具不起作用時,模具的綜合效用將大打折扣甚至為零。
(6)檢驗:涉及檢驗設備或工具、檢驗手段、槍驗規則及質跫標準等,用來檢驗最終沖壓件質量是否達到產品的設計要求。
(7)環境:包括各工序生產流水線布置、工序件傳送方式、操作場地的溫度、濕度、噪聲及整潔程度等。原料、工序件、成品及工具等物料的定置管理和分類存放等都將影響成形過程質量。沖壓生產實踐過程中,以卜這些過程變量并不是相互獨立的,它們往往彼此聯系,相互作用,共同影響著沖壓成形過程的穩定性。
3 面向過程的多工序沖壓成形控制系統
如前所述,過程控制的實質就是過程的質量控制,可以從以下兩個不同角度來理解多工序沖壓成形質量控制的概念:一是過程(產品)的“事后檢驗”;一是過程 (產品)的“事先控制”。其中,后者足指通過統計控制的方法預測、監控過程和沖壓件(包括工序件)的質量變化趨勢,實時地調整、改進沖壓生產過程,從而達到控制最終沖壓件質量的日的。顯然,過程(產品)的“事先控制”效果更佳。
3.1系統模型的構建
通過過程的沒計與開發,明確過程目標,識別影響過程穩定的因素及其帶來的風險并作出相,、證的控制安排,確保過程有能力以高效的方式來實現過程目標。所構建的面向過程的多上序沖壓成形控制系統模型。



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