压配件失效原因及改进方法研究*

唐 霞

(无锡科技职业学院，江苏 无锡 214028)

某压配件的压配区域间隙要求<100 μm。首检发现小压配机压配好的产品高度存在超差，肉眼可辨别出部分失效件和端盖配合处有一定的台阶(见图1a)，盖配件如图1b所示。

a) 配合处有台阶 b) 盖配件图1 失效的压配件

工艺和质量人员将压配好的问题零件钎焊后切金相，检测发现，压配区间隙为186和236 μm，未达到<100 μm的要求(见图2)；且由压配端盖生产零件时容易产生零件脱落。

图2 失效零件金相

本文针对压配件的配合间隙偏差和压配件与端盖的配合剥落现象，利用质量管理的“人-机-料-法-环”五要素，分析了压配件间隙过大的原因，并提出了合理的改进措施。

1 “人-机-料-法-环”法

在全面质量管理理论中的5个影响产品质量的主要因素有：1)制造产品的工作人员，即“人”；2)制造产品所用的设备，即“机”；3)制造产品所用的原材料，即“料”；4)制造产品所用的方法，即“法”；5)产品制造过程中所处的环境，即“环”。

人员管理是企业产品制造管理中最关键的一步，是提高产品生产效率的关键；企业的人员管理、生产的各工序、各部门之间的协调性、生产中设备是否能够正常运作、工具选用是否合适等是影响产品质量的重要因素。

2 压配件失效原因分析

抽检同一批来料压配件和端盖由老压配机生产出的零件，未发现不合格品。说明现在使用的小压配机不稳定，当即停止生产并封存机器。针对压配间隙过大失效的可能性，本文从供应商来料、测量方法和工装有效性等方面进行潜在失效原因分析，生产过程分析如图3所示。

图3 “人-机-料-法-环”法间隙原因分析

1)供应商来料。分析发现，压配件配合处圆外径(7.09±0.025)和倒角(R0.4)尺寸均符合图样要求，端盖孔径为7.0～7.3 mm，说明来料无问题[1]。检查同一批来料用老压配机压配的零件，未发现相同问题。利用通规和子规检查端盖压配孔径，结果误差在7±0.04范围内，正常。端盖桃形孔光亮直线段为0.491 mm，高度差为21.618 μm(见图4)。

图4 端盖孔光亮度检测

2)测量方法。由于无法直接检测焊缝宽度，所以根据图样尺寸，结合供应商来料稳定性，对尺寸链进行修正，计算出合格零件的压配件和端盖配合处的高度差范围，最终定为<0.08 mm(见图5中圆圈处)。

图5 压配件和端盖配合处的测量

挑选几件极限零件，记录最大高度差数据，试验结果见表1。钎焊后切金相，观察相应的焊缝宽度。从试验结果可以看出，<0.08 mm是比较安全的范围；0.08～0.09 mm处于临界状态；>0.100 mm时不能保证焊缝宽度≤100 μm。

表1 压配件配合处试验结果

3)工装有效性。压头拆下后发现端盖工作面凹凸不平，检测不同的工装设备压配零件的接触工作面的平面度，数据见表2。

表2 不同工装压配零件的接触面的平面度对比

从表2可以看出，工装A和B的平面度为0.02～0.04 mm，而工装C平面度为0.002～0.006 mm。用同一批盖子，分别用工装A和C压配子零件，并测量其高度差，以高度差<0.08 mm判定合格与否，数据结果见表3。由此可见，工装平面度对压配间隙有很大影响。

表3 工装工艺对压配件的效果影响

3 改进措施

通过分析压配件失效原因，制定改进措施如下。

1)优化压头工装。压头拆下后发现，工作面凹凸不平，重新铣平后在压头中间打1个φ10的孔，使其在压配时让开压配件(见图6)。

图6 压头工装改进

2)优化压配工装。重新设计制造新的压配工装，并规定平面度、平行度等要求。

3)更新生产工序，返工工艺文件。更新PFMEA、CP和WI，添加工装寿命到期失效模式，规定工装更换周期、鉴定周期，添加工装寿命记录表。

4)选择合适的端盖压配零件。同样条件下压配不同的端盖，压配后的压配件与端盖配合的松紧度有区别。若压配件与端盖压配后，两者压配配合的直线段相对较短，则只需较小的力即可将压配件与端盖分离，即压配件容易剥落。

4 结语

根据“人-机-料-法-环”方法全面管理产品质量，分析本案例中的压配件失效的原因主要体现在工装设备的周期性鉴定，产品作业指导书中未规定工装寿命，未记录工装寿命，造成工装失效且没有及时发现，从而生产出不合格的零件。另外，应选择合适的端盖与压配件配对，解决生产过程中的压配件脱落或垂直度超差问题[2]。