彭代強(qiáng) 蔡林宏 陳元林

(中國兵器裝備集團(tuán)自動化研究所產(chǎn)品制造部，四川綿陽621000)

逆變電源裝在某發(fā)射炮臺上,作為某發(fā)射信號的供電電源.該電源可靠性極高,需要應(yīng)對沖擊、電磁兼容、震動以及海洋環(huán)境的多重考驗(yàn).該電源的加工材料為2A12合金鋁,其所屬零件左、右側(cè)板(見圖1)在首批黑色陽極氧化后,發(fā)現(xiàn)同一零件局部出現(xiàn)氧化色差,影響零件及整體的外觀質(zhì)量.由于該產(chǎn)品屬于批量產(chǎn)品,后續(xù)還會生產(chǎn),為解決質(zhì)量隱患,保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量,筆者企業(yè)項(xiàng)目改進(jìn)小組決定對逆變電源左右側(cè)板的加工過程進(jìn)行工藝分析,解決該零件的氧化色差問題.

1 分析原因

鋁合金經(jīng)陽極氧化后,其材質(zhì)具有質(zhì)硬耐磨防腐與底襯結(jié)合牢固等特點(diǎn),在現(xiàn)代工業(yè)中被廣泛應(yīng)用.而造成鋁件氧化色差的原因有很多,包括鋁件材質(zhì)、去油方法、電解著色參數(shù)等[1].經(jīng)查看工件出現(xiàn)色差的地方為R5凹槽表面與其他地方顏色不一致.為找出左右側(cè)板局部產(chǎn)生氧化色差的原因,大家集思廣益,認(rèn)真分析,通過運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法,從人、機(jī)、料、法、環(huán)5個(gè)方面認(rèn)真梳理,列出了可能出現(xiàn)問題的原因,同時(shí),小組成員對原因進(jìn)行了分析,并一一列舉在因果圖上(見圖2).

由分析可知,導(dǎo)致左右側(cè)板檢驗(yàn)合格率低的末端因素共有8個(gè):(1)氧化人員技能水平低.(2)氧化人員責(zé)任心差.(3)設(shè)備氧化溶液不達(dá)標(biāo).(4)鋁板材質(zhì)不達(dá)標(biāo).(5)左右側(cè)板結(jié)構(gòu)不合理.(6)氧化作業(yè)指導(dǎo)書不規(guī)范.(7)工藝編制不合理.(8)氧化環(huán)境不滿足要求.

小組成員針對8項(xiàng)末端因素逐一進(jìn)行要因確認(rèn),最終確定影響逆變電源左右側(cè)板氧化色差的因素是左右側(cè)板結(jié)構(gòu)不合理和工藝編制不合理.

從左右側(cè)板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖(見圖1)可以看出,兩側(cè)的U形槽壁厚只有0.5 mm.由于鋁板材質(zhì)相對鋼件本身較軟,很容易在加工和使用過程中造成受力變形,增加了加工難度,因此很難通過銑削加工一次成型.如果U形槽單獨(dú)采用另外的方式加工,就有可能造成U形槽的表面與工件其他部分的表面狀態(tài)不一致,就會出現(xiàn)氧化色差.

經(jīng)查看分析左右側(cè)板的機(jī)械加工工藝過程卡片,左右側(cè)板的加工工藝路線大致為:銑削左右側(cè)板外形→線切割U形槽→人工拋光U形槽表面.由于U形槽壁厚只有0.5 mm,很難通過銑削保證其厚度,因此采用線切割加工.而線切割能達(dá)到的表面粗糙度值最小只有6.3 μm,與之前的銑削表面粗糙度值3.2 μm狀態(tài)不一致.雖然經(jīng)過后續(xù)的拋光處理,但由于U形槽較窄且深,人工拋光難以完全達(dá)到與銑削的加工表面一致,在黑色陽極氧化后,就會造成氧化色差.

2 制定對策

小組針對以上分析得出的主要原因制定了對策表,見表1.

表1 要因分析對策表

3 實(shí)施對策

在實(shí)際加工過程中,嚴(yán)格按照PDCA循環(huán)階段要求,大家根據(jù)選用的對策采取了相應(yīng)的措施,具體實(shí)施如下:

對策一:優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員通過分析逆變電源的裝配圖關(guān)系,在不影響功能和使用的前提下,將左右側(cè)板的U形槽厚度由原來的0.5 mm增加至1 mm,提高左右側(cè)板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(見圖3).

對策二:優(yōu)化加工工藝

在左右側(cè)板結(jié)構(gòu)更改后,通過分析左右側(cè)板的工藝編制路線,優(yōu)化加工工藝,將U形槽的加工方式由線切割更改為銑削加工.通過設(shè)計(jì)工裝,調(diào)整裝夾方式,優(yōu)化工件的銑削工藝路線,采用工裝和平口鉗相結(jié)合夾持銑削,通過優(yōu)化工藝路線和加工參數(shù)優(yōu)選,實(shí)現(xiàn)了1 mm壁厚U形槽的加工.

4 效果檢查

更改后的左右側(cè)板結(jié)構(gòu)見圖3.經(jīng)工藝驗(yàn)證,試制件黑色陽極氧化完成后,加工各處顏色一致,外觀質(zhì)量好,徹底解決了之前因線切割造成顏色不一致的質(zhì)量隱患.

5 結(jié)語

本文通過分析逆變電源左右側(cè)板的工藝過程,找出了左右側(cè)板氧化色差的原因,采用工藝驗(yàn)證,確定了解決氧化色差的工藝方案,對類似問題研究具有一定的參考價(jià)值.