近些年以来,液压缸各零部件机加工造成的质量问题逐渐减少,装配过程产生的质量损失逐年增加,因此提升装配区域过程工作质量是产品质量提升的保障。
1、装配区域常见失效模式
1.1筒杆等零部件清洁度
缸筒及活塞杆清洁度不合格严重制约主机使用性能,试验后液压油液清洁度要求用颗粒计数法检测≤-/17/13,当清洁度超标时,主机电磁阀将容易出现卡滞现象,目前缸筒加工过程护套、缸底、油管等小件焊前清洗不到位,内孔清洗不合格,都将影响液压缸成品清洁度。
1.2缸筒油管及活塞杆磕碰
缸筒锁座及油管多采用焊接工艺,缸筒转运及摆放过程容易出现磕碰,转运器具架防护尤为重要,活塞杆不允许出现磕碰,当出现以上质量磕碰问题,轻则影响产品外观一致性问题,重则出现液压缸焊缝漏油、内泄、导向套漏油等问题。
1.3密封失效
密封失效的原因比较多,如机加工过程产生的毛刺等未清理干净,活塞、导向套等小件密封沟槽粗糙度超差,装配过程装切密封,挡圈装配方向错误等均影响装配后质量,因此,保证各零部件装配前检查非常重要。
1.4装配漏装螺钉等工序
装配零部件组装后常出现螺钉安装失效,缺少零部件等异常叫停现象,为正常配合计划产出,常评审流转至下道工序,此时标识管理尤为重要,控制产品定置区域认证其为未完工标识,防止漏装小件,使其产品转运至主机现场。
1.5液压缸试验内泄
内泄是液压缸较为严重失效,其原因有缸筒内孔尺寸超差或者密封装配装切,处理方式及判定标准有超出规定泄漏量的20%,保压时活塞杆或缸筒无移动,超出规定泄漏量的20%~50%,保压时活塞杆或缸筒有轻微移动,保压过程中活塞杆或缸筒有大幅度移动,无法锁住压力,当发生内泄时,应拆检进行进一步分析判断。
1.6抖动发响
抖动发响严重制约主机使用性能,常发生抖动发响的液压缸类型有变幅液压缸、垂直液压缸、伸臂液压缸,此现象属于液压缸活塞杆伸缩不平稳的体现,是液压缸性能失效的体现,其影响因素较多,主要有缸筒及活塞杆等各件尺寸超差或形位公差超差。
2、改进措施
2.1人
2.1.1人员技能管理
人员管理目标包括操作者技能达标率%,人员技能矩阵团队搭建,区域自主管理质量体系的建立,具体举措有针对各工序人员技能鉴定,保证各工位操作者对作业前来料检查的识别能力,作业中过程保障能力,作业后实物质量自检确认能力。
2.1.2三定人员信息表及技能矩阵信息表(见表1)
三定原则指定岗位、定设备、定职责,减少因人员变动而带来的质量波动,保证人员加工过程稳定性。人员技能矩阵指一人多技,培养员工高技能和多技能的模式,当因某种原因造成本岗位操作者无法上岗时,可以立即整合资源进行调配,最大程度上满足产晶过程流水线式作业,填满产线各工位技能缺口。
2.1.3人员培训管理
人员质量意识需持续宣贯,定期针对装配质量问题进行整改培训,有利于标准清晰化,人员意识由行为层到意识层的转变,保证装配过程一致性,减少产品质量波动。
2.2机
2.2.1设备管理
设备使用状态好坏直接影响产品好坏,该区域设备清单:有状态(正常、带病作业、停用维修、报废)、有编号、有责任人(与人员三定结合),设备监控采用定期评估其能力的方法,精度是否满足工艺技术要求、效率是否满足产能需求、是否有应对措施等相关评估报告,该项内容由设备能源部统一管理,实时监控设备动态,及时预防设备故障,提高设备加工过程稳定性,减少避免因设备故障造成的质量损失(见表2)。
2.2.2工装管理
工装质量直接影响产品质量,装配区域清洗、分装、总装、试验等工装统一纳入工艺文件工装库进行扎口管理,要求各工装定置摆放,并且从安全、清洁度、使用精度等方面定期评估,且有相应校验记录,针对不合格工装及时识别并更换,杜绝因工装造成质量异常,影响产品质量,装配区域一般涉及工装有:清洗工装(接头、毛刷、高压水枪、连接板等),装配工装(防装切工装、力矩拧紧工装、压装工装、铜棒),防护工装(尼龙套、防护盖板、防护堵、活塞杆专用吊绳),润滑用具(润滑毛刷喷壶)与清洁用具(百洁布、擦拭纸、模具清洗剂、毛刷等),并且针对每一种工装进行编号,设置责任人按照工装要求定时维护点检。
2.3料
2.3.1物料标识管理
产品标识包含有来料标识(合格和不合格标识、数量、图号等),过程标识(首检、自检、专检标识),完工标识(合格和不合格标识、数量、图号等),该标识直接影响产品状态,为提升产品标识一致性,对各零部件及组件进行定位置标识,定符号标识,定工具等标识,保持过程标识及时性与一致性,另外各工位张贴标识目视卡,让操作者便于按照要求执行。
2.3.2物料状态管理
现场物料定置摆放,器具架定置摆放并按照工装标准进行维护保养,保证辅具清洁度等,是否存在混放现象?工件是否存在落地摆放现象?工件叠放时是否有防护措施。
2.3.3不合格品控制管理
不合格品是生产异常的表现,应要求及时叫停进行隔离,设置产线不合格品区域,将不合格品第一时间吊装至该区域,进行标识,另外发起线上MES评审流程,组织设计、工艺、质量、采购等相关部门参与,评审处置结果,避免不合格品混用、乱用等现象。
2.4法
2.4.1规范文件管理--作业指导书
作业指导书是产品加工过程质量控制重要方法,也是人员操作过程技能鉴定的重要依据,作业指导书包括“三书两表一图三库”三书指质量确认作业A、循环作业B和换型作业C,两表指和检验基准书及作业参数表,一图指工艺附图,三库指失效模式库、工装库和检具库。工艺人员针对现场产品,验证加工过程,固化至工艺标准文件,指导员工应知必会其作业要点,保证产品加工过程一致性,减少质量损失。
2.4.2规范文件管理一工序作业流程图
作业流程图将其过程质控点从工艺文件提取出来,分为主要控制作业步骤、细化过程工步、以及关键质控点确认,使装配操作者更加注重细节化作业,保证上下道工序流转合格性,同时有助于现场产品一致性提升。
例如:装配工序作业流程图分为5个主要业步骤,20道细化过程工步,11个关键质量控制点。
(1)缸筒确认
①内孔清洁度(无可见污物);
②外表面无磕碰、损伤;
③螺纹和油口清洁度、无飞边毛刺;
④过密封倒角处圆滑过渡;
⑤焊缝无明显外观缺陷。
(2)活塞杆确认
①零部件表面无可见物、污物;
②导向套密封装配方向正确;
③活塞密封装配完好(无损伤、方向正确;
④活塞力矩(力矩标识、冲点防松正确)。
3)总装
①平稳吊装(染色绳吊装活塞杆);
②调整参数(简杆中心对正、与推杆缸中心对正);
③涂抹液压油(缸筒护套端螺纹、活塞及导向套外圆涂抹);
④活塞杆装配(引套工装装入缸筒入口端、推杆缸推入活塞杆);
⑤导向套装配(注意防止密封挤伤)。
4)力矩防松
①防护(套上尼龙防护套、安装防水O形圈);
②压盖拧紧(勾头扳手卡紧压盖、旋转拧紧、力矩符合要求);
③冲点防松(活塞杆顶入缸筒、电动扳手拧紧顶(丝、样冲冲点)。
5)安装附件
①平稳吊装;
②压装附件(使用工装);
③标识(耳环端面黑色画圈)。
2.4.3动态装配视频
液压缸种类繁多,装配过程较为复杂,操作者在装配过程易犯错,无法准确衡量其过程质控点,如清洁度控制、力矩过程控制等,针对不同液压缸,将作业指导文件转化为智能动态视频,现场播放,实时指导工作步骤及质量预防点,促进员工意识层操作到行为层操作的转变,提高装配过程一致性,同时针对新员工有快速指导教学的意义。
2.4.4三维装配工艺
针对复杂结构液压缸,其装配工艺目前用二维图展示不清晰,操作者在装配过程中无法识别质控点,造成外连接等尺寸超差、外观不一致、漏装零部件、装错附件等现象,现采用三维装配工艺及三维装配动画,可以直观模拟现场实物状态,把复杂、抽象的装配过程简化,便于控制现场人员操作犯错。
2.5环
2.5.1软环境
现场软环境搭建方法采用管理看板设置,在作业区域定置质量看板,将其作业指导书、质量变更技术通知、工装工具管理表、检测量具管理表、质量异常警示卡、质量奖惩通知单等内容进行模块化,提高装配区域可视化水平。
2.5.2硬环境
现场打造6S管理常态化,将工作区域内物品经过归类放置,废除无用物品,另外保证现场使用的工具、物料、设备、个人物品等清洁度,避免二次污染产晶清洁度。
2.6测
2.6.1测量设备管理
检测量具定置及标识,按照期限要求定期保养及送检,保证检测量具精度控制,例如:力矩扳手、游标卡尺、千分尺等。自制检测工装对装配成晶液压缸安装距检测,其管理严格按照检测量具进行监控,例如销轴孔尺寸检测工装、缸底垂直度检测工装等,需定期检测自制工装精度,避免因检测工装磨损造成的质量波动。
3、区域可靠性认证
从以上人机料法环测等维度对装配区域各工位进行改善,打造过程控制常态化管理,围绕易波动因子,进行周期性评估,不断提升液压缸装配过程能力,确保液压缸使用零公里无反馈,降低三包反馈率,减少生产及返修成本,打造高质量装配车间。
根据企业对装配单元存在问题分析,本文利用IATF体系相关知识进行评定,以人机料法环测为原则进行流程优化,应用动作分析对操作中存在的质。量风险进行预防,并及时改善,提高作业质量,保证产品质量,总之,应用于以上方法,可以清晰地观察过程波动,保证过程作业一致性,进而提升装配单元能力,不断提高企业竞争力。
注:本文由机哥整理自《液压气动与密封》年第1期,作者史先欢、汤宝石、张嘉根等。