五金冲压件制造中的质量控制——实现设计规范和最终功能(4)

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如何保持准确性?

能够测量零件并确保它们按照规格生产是制造质量控制的另一个重要方面。这就是为什么确保您和您的制造合作伙伴使用相同类型的设备并且这些设备正确交叉校准至关重要的原因。

校准、标准化和公差

用于测量成品零件尺寸的设备必须根据公认的标准(例如 NIST)进行 校准,并验证它们将提供您需要的精度。

此外,您需要考虑  测量设备的校准容差- 不仅要查看设备的容差,还要查看您需要测量的容差。

例如,激光测微计的总测量范围可能为 0.005″ 到 1.000″,但要测量的零件为 0.025″ 到 0.050″。校准时,最好使用校准到所用范围的库,例如使用直径为 0.020″ 至 0.055″ 的针规进行校准。

使用合格-不合格检验方法时也涉及校准,因为当零件太小以至于对其尺寸进行实际测量是不切实际的,如果不是不可能的话。在金属切削,我们经常使用 NIST 可追溯的针规(或塞规)对 非常小直径的管子和我们生产的其他零件进行合格/不合格检查。

不同类别的小销规(XXX、XX、X、Z 等)都有自己的基于每个销制造中允许的变化量的公差。例如,XXX 级针规的公差为 0.000010”(0.00025 毫米),提供直线度和均匀的长度,使其成为检查具有小内径和非常严格公差的零件的理想选择。

作为金属切削质量控制计划的一部分,针规会定期发送到经过认证的实验室进行校准。此外,我们自己用来校准内部其他设备的工具也会定期发送给 NIST 标准进行重新校准,以保持一致性、准确性和可靠性。

量具 R&R 研究

可以进行量具重复性和再现性 (R&R) 研究,以分析由于 (1) 设备本身和 (2) 进行测量的人员(例如机器操作员或零件检查员)而产生的变化量。如果变化太大,了解它的来源可以让制造商采取措施减少变化。

典型的量具 R&R 研究可能涉及由三个不同的操作员/检查员使用同一量具以随机顺序测量 10 个零件三次。然后对测量数据进行分析以识别任何变化的来源,例如一个零件与下一个零件或一个操作员/检查员与另一个零件之间的差异。

请注意,R&R 研究不仅限于量具,还可用于评估其他类型的测量设备、测试方法和检验系统。该研究可以在使用新工具之前进行,作为培训新技术的一部分,或用于定期工具检查。

将如何验证结果?

当然,如果没有在整个制造过程中进行检查,任何 QC 程序都不会完整。

例如,在小型金属零件制造领域, 金属检验 通常在接收、生产过程的各个阶段以及包装和交付之前进行。它可能包括用眼睛或使用光学工具进行目视检查;通过-失败(通过/不通过)测试;或机械过程,如涡流检测 (ECT),用于检测表面缺陷。

再次,检查时间表,以及检查方法和使用的工具,应提前商定并以书面形式提出。

例如,也许您的成品金属零件对表面粗糙度有非常严格的要求。如果是这样,您和您的合作伙伴可能同意遵循指定的表面光洁度图表中的指南,  以确定零件是否满足您的要求。

或者,您可能需要一根必须完全笔直的细线,才能在医疗设备中使用,但零件的直径太小,以至于用针规、千分尺或其他设备进行测量将非常困难、耗时且成本高昂。在这种情况下,金属切削可能会建议  使用基于医疗器械 ASTM F2819 规范的测试来测量直线度。

下面是一些关于典型零件制造操作中有效检查过程的其他建议。

初始和过程检查

除了在产品开始之前检查所有进料外,您的零件供应商还应在制造过程中建立检查点,以保持可接受的零件质量并在对质量产生影响之前发现任何变化。

这包括在初始设置和更换工具或车轮时以及在生产期间的指定检查点进行检查。

在金属零件制造中,一定量的工具和车轮磨损是正常的,也是预料之中的。通过允许制造商监控磨损并在零件超出规格之前更换设备,零件的过程检查有助于将影响降至最低。

例如,如果您正在加工零件以实现某个特征,该特征将随着刀具磨损而改变。定期检查允许制造商:

  • 识别何时接近公差范围的上限或下限
  • 更换工具使测量值恢复到标称值并使零件保持在可接受的公差范围内

远离名义的运动是稳定的并且在某种程度上是可预测的,允许设置过程中的检查点。此外,零件制造商可以建立换刀公差,以便在刀具超出公差上限或下限之前对其进行监控和更换。

如果在检查点检查的零件符合规格,则假设自上次检查以来制造的所有零件也必须是良好的。如果零件因特定特性不合格,则自上次检查以来生产的所有零件都需要对该特性进行 100% 的检查。

如果 100% 检查发现其他零件也超出规格,则根据需要调整机器以纠正问题,然后循环继续。

此外,任何不合格的材料或零件都需要与制造过程的其余部分隔离。根据 ISO 9001:2015,在金属切割,我们有一个系统来:

  • 快速清除生产线上的不合格材料或零件
  • 在整个制造过程中保持可追溯性

重要的是要记住,在制造过程中可能会发生一些随机的事情,这可能会导致不合格的零件滑过样品检验检查点。

例如,一点点金属屑或污垢可能会暂时进入工具和材料之间,导致批次中的一个零件不好。除非该单个不合格零件碰巧在检查点进行了检查,否则该批次仍将通过过程中的抽样检查。

最终检验和抽样计划

抽样计划是质量控制的重要组成部分,允许制造商检查产品批次的一部分,以确定整个批次是否满足客户的质量要求。

特别是对于小型金属零件和其他大批量生产,抽样计划比检查每个零件要快得多,成本也低得多。然而,抽样计划仍然提供了一个统计上有效和可靠的指标,用于判断批次是否无缺陷。

当需要确定成品是否符合您的规格时,在金属切削,我们通常建议使用可接受质量水平 (AQL) 抽样计划进行最终检查。

我们在项目开始时就建立客户的抽样计划,以及书面方法和其他要求。该计划通常包括:

  • 如何检查成品零件,包括将检查零件的哪些尺寸
  • 何时进行检查,包括过程中检查点和最终检查
  • AQL 和指标值决定了每个批次中有多少随机选择的零件将被检查

我们通常使用 AQL 1.0 c=0,一种零验收抽样计划,如果批次中随机选择的一个零件未通过检验,则必须对特征进行 100% 检验。

这意味着在最终检验时,根据批量大小和从统计上表明所有零件质量合格的零件数量,对所有生产的零件进行随机抽样。例如,我们可能会在每批 5,000 个小金属零件中随机抽样检查 50 个零件。

使用零接受抽样计划,如果随机抽取的样本中有一部分未通过检验,则对整个批次的受影响特性进行 100% 检验。如果随机抽样的所有零件都通过检验,则认为整批合格。

根据公认的概率理论及其在我们行业使用的抽样计划中的实施,一个可接受批次中的所有部件很可能都是好的。虽然仍然有很小比例的零件可能不合格的可能性很小,但我们的经验一次又一次地向我们表明,零验收抽样计划是一种在统计上可靠、高效且具有成本效益的确保质量结果的方式.

结论:怎样才能完成高质量的包装?

当零件下线并通过检验时,质量控制并没有结束。质量计划的最后一步是包装成品组件,以便它们在运输时得到适当保护并安全到达目的地。

通过将项目的独特要求、变量和挑战与 QC 计划保持一致,您和您的制造合作伙伴可以确保您获得适用于您的应用的优质零件。

从那里,这些部件可以在创造高质量产品方面发挥作用——提供最终客户想要和期望从您的品牌获得的形式和功能。因此,制造质量控制在您的应用程序成功中发挥着重要作用。

这意味着与致力于制造质量控制的合作伙伴合作对于您的业务取得最终成功至关重要。

本文是一系列博客文章中的一篇,将涵盖五金冲压件制造中的质量控制的重要知识,以确保其五金冲压件能够符合其严格的规格。

相关资源:

五金冲压件制造中的质量控制——实现设计规范和最终功能(1)

五金冲压件制造中的质量控制——实现设计规范和最终功能(2)

五金冲压件制造中的质量控制——实现设计规范和最终功能(3)

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