錢文紅
摘要:本文通過分析磁滯疊片加工的工藝過程和工藝參數,最終找到了影響零件合格率低的主要因素,對原工藝方案進行了合理的調整和優化,制作了內孔分組芯軸,細分了工裝零件尺寸,從而有效提高了零件的合格率,保證了零件的順利產出。
關鍵詞:磁滯疊片;疊壓;磁性能;合格率
一、零件的生產過程及存在的問題
磁滯疊片是公司某產品的核心組件,其質量的好壞直接影響該產品的功能是否能實現。磁滯疊片是由若干同規格的磁滯片經過特定的工藝方法疊壓而成的。它的生產過程如下:磁滯片沖壓—熱處理—酸洗去氧化皮—疊壓—磨端面—磨外圓—磨內孔—成品入庫。
為提高磁滯片的磁性能,在生產過程中更換過熱處理廠家,優化過工藝方法,磁滯片的磁性能因此得到了較大提升,但是卻帶來了磁滯片表面氧化的新問題,需要酸洗去除表面氧皮后方可使用。在后續的生產中連續三個批次的磁滯疊片出現了合格率底的問題,已嚴重影響了產品的配套生產。因此,提高磁滯疊片產出合格率的問題迫在眉睫。
二、影響零件合格率的因素
為了查找影響合格率的原因,我們對合格率低的三個批次零件進行了調查、整理和統計,經分析匯總最終查出造成磁滯疊片合格率低的主要癥結為:內孔粗糙。并確定解決目標為:磁滯疊片合格率由43%提高到85%以上。
經過對全過程的調查和分析,預備從一下幾個方面開展工作:
1、環境溫度超差:通過對疊壓房間、加工環境最高溫度、濕度進行統計,其溫濕度范圍及要求見表7所示,而磁滯疊片在不使用時均存儲在電子防潮柜中,其溫度在+(20±2)℃,濕度在20%~30%之間,滿足工藝文件要求。
2、磁滯片尺寸超差:抽測20件磁滯片內孔、外圓及厚度尺寸,結果均滿足圖紙要求。
3、酸洗方法不合理:磁滯片酸洗方法及過程存在問題,從現場驗證可知,磁滯片的酸洗無章法可言,酸洗質量全憑個人經驗決定。另外,隨機抽測20件磁滯疊片外觀,發現局部大塊氧化皮存在,且在20倍顯微鏡下發現酸洗后的磁滯片存在棱角缺失情況。磁滯片普遍存在酸洗不均勻,50%左右磁滯片存在過渡酸洗,而另50%左右磁滯片存在酸洗不到位現象。再對其內孔尺寸進行測量后發現,磁滯片酸洗后棱角缺損,內孔變大0.1mm左右。
4、未對磁滯片內孔分組疊壓:對工藝規程進行檢查發現,過程中只對磁滯疊片疊壓前的厚度進行分組,并未對磁滯片內孔進行分組,如果磁滯片內孔偏大,磁滯片疊壓后出現錯位,便可能導致磁滯疊片內孔磨不出來粗糙問題發生。
5、定位芯軸偏小:磁滯疊片組合工裝芯軸尺寸圖紙要求為 ,將現場3套疊壓工裝共計27根芯軸尺寸進行了測量。計量結果顯示,所有芯軸尺寸均滿足設計尺寸要求,不存在偏小問題。
6、疊壓溫度不滿足要求:實際疊壓溫度符合工藝規程要求;歷史溫度記錄符合工藝規程要求。
7、疊壓壓力不滿足要求:實際疊壓壓力符合工藝規程要求;歷史壓力記錄符合工藝規程要求。
8、磁滯疊片磨內孔不滿足要求:選取20件內孔粗糙的磁滯疊片按要求進行相關尺寸測量。從測量結果可知,磁滯疊片不存在磨偏心或尺寸未加工到位問題。
結論:影響磁滯疊片合格率的主要因素是:酸洗方法不合理和未對磁滯片內孔分組疊壓
三、解決方案
(一)首先針對酸洗方法不合理的問題,采取了如下措施:
1、制作專用酸洗工裝提高酸洗效率。由于工裝要與酸液接觸,因此,酸洗工裝要解決一下幾個問題:避免溶液腐蝕,工裝材料必須耐腐蝕;工裝要確保每一片零件都與溶液均勻接觸;提高酸洗效率。經過多次試驗,最終確定用鋁絲制作工裝,并在工裝上涂多層絕緣漆避免工裝受溶液腐蝕。
2、優化酸洗參數提高酸洗質量。如表1所示,通過三種方案的對比,我們選擇了正交試驗表來確定最優酸洗參數。
3、規范磁滯片酸洗工藝流程固化各項參數等措施;
(二)其次針對磁滯片內孔采用錐形心軸(制作方案如表2所示)按每0.05mm一組的要求進行分組,并對相應組合工裝的芯軸規格從 按每組相差0.05mm的要求新增五組規格的芯軸,用于對應尺寸的磁滯片,避免由于尺寸差異出現的錯位問題。
四、實施效果
在對后續批次的生產中,運用以上措施開展了實際檢驗,檢驗結果如下:
1、酸洗均勻度:隨機抽取1000件酸洗后的磁滯片,以“磁滯片氧化皮只有少量存在,黑斑直徑小于φ1,一片數量少于10點”為合格判斷標準,共有935件滿足要求,酸洗均勻度為93.5%。
2、磁滯片酸洗合格率:1000件磁滯片未發現內孔粗糙問題,合格率為100%。
3、使用分類芯軸對7600件磁滯片進行分組,共花16h,其分組效率為7.92片/min,生產成本少量增加,但是,產品質量得到了保證,減少了報廢損失。新增成本在可接受范圍。
4、根據分組結果使用專用組合工裝對磁滯片實施分組疊壓后,其精度為0.05mm/組。
通過以上措施的實施使磁滯疊片的合格率得到極大的提高,我們所采取的工藝試驗和改進方法,較好解決了磁滯疊片內孔粗糙帶來的零件合格率低的問題,為產品按計劃產出做出重要貢獻。
參考文獻
[1] 王福軍. 計算流體動力學分析―CFD軟件原理與應用[M].北京:清華大學出版社,2004.
(作者單位:貴州航天控制技術有限公司)