冲压过程中导致零件变化的最常见的工具问题

质量曾经被定义为你的零件是否符合印刷要求，但现在不是了。今天，质量取决于过程的一致性。在你能控制你的产出质量之前，你必须控制你的过程的一致性。


不幸的是，零件检验是一项不增值的任务。试想一下，如果你知道你生产的每个零件都是完美的。想一想你将节省多少时间和金钱，而不必进行首次零件检查、过程中的检查、测量和检查用的夹具，再加上因质量差而节省的所有退货、返工和废品的成本。我们甚至还没有提到，由于不需要所有这些设备，你的设施中的地板空间将被释放出来。


10条模具法则中的第2条将质量定义为一致性。一旦你能做到这一点，通过改变工具来改变实际尺寸是很容易的。但如果每个零件都不一样--即使它们都符合打印要求--那么就没有质量可言。


目标，简单明了，就是让每个零件每次都是一样的。这就是统计过程控制的全部内容：过程能力。它是对过程变异的一种测量。这就是为什么CP指数--对过程稳定性的衡量--比CPK指数--对相对于实际零件规格的过程变化的衡量--更重要。你的工艺可能有一个很好的CP（几乎没有变化），但仍然不符合规范，有一个不可接受的CPK。这是一个很好的地方。然后，你可以调整模具以获得你想要的任何尺寸。

冲压过程中导致零件变化的最常见的工具问题

模具设计


几年前，冲压的目标是设计一个可以生产数百万个零件并满足成本利润的模具。今天，公差被挤压得如此之紧，以至于你还必须将设计重点放在减少模具的变化上。我理解在海外竞争中试图保持成本控制的挫折感，但从长远来看，最好是在前期的模具成本上多付20%到30%，并提供一个能生产出稳定产品的模具。在一个项目的数年中，一个糟糕的工具可能会在重新设计成本、相对于废品和返工的不良质量成本以及糟糕的客户满意度方面花费数万到数十万美元。

最重要的目标是设计一个具有最大稳定性的工具，以尽可能少的变化产生一致的零件。我在设计阶段遇到的最常见的问题是缺乏对工具中的每一个进展的彻底分析，而这些分析是相对于变化的原因而言的。在带材布局审查中，你最后一次集思广益，根据工具中的那个工位所做的工作，零件尺寸可能会有什么变化是什么时候？


以下是导致零件变化的最常见的模具问题。


1、绑扎点。绑扎点的设计应使你能够绑扎，而不产生可能卡在模具中并导致断裂的半块碎片。


2、冲压行程。你有没有尽量减少冲压行程？在2英寸冲程的情况下，每分钟200次冲程与在1英寸冲程的情况下，每分钟400次冲程基本相同。


3、冲头控制。确保在设计中加入适当的冲头控制--如模具部分的冲头凹槽、真空、冲床屋顶和冲头飞镖。


4、模具特征。不要试图在模具功能上吝啬，即使它们会增加成本。有时，加强模靴以防止弯曲，使用大直径的导销，或在你认为有重大风险的地方增加一些额外的工位，是一个明智的决定。这比在工具制造完成后再增加一个重击站来解决坚固性问题要好得多。如果你可以将冲压滑块向上或向下移动来影响零件，那么你的模具结构就不够坚固，无法消除实际冲压过程中造成的变化。如果你计算出你需要一个3英寸厚的鞋底，那么试着使用4英寸厚的鞋底。一个3英尺长的模具每英尺需要一个导销--前面三个，后面三个--最小直径为1.25至1.5英寸。


5、工具支持。检查工具将进入的压力机，并确保压力机支柱开口能够支持正在进行的工作的工具。如果压力机长板在中间有一个大的切口来容纳废料，那么模靴的底部就没有足够的支撑来防止模靴的弯曲。即使是千分之几英寸的模具弯曲也是一个常见的问题，会导致零件的变化。你可能需要在你的模靴下定制一个支撑板。


6、模具弹簧。用3-1法则计算出你的模具所需的弹簧压力。设计中的弹簧要比要求的强度大三倍。使用标准的氮气模具弹簧，尽可能避免使用按长度切割的圆线螺旋弹簧。尺寸问题往往是由不合格的剥离器弹簧引起的，它允许带材在工作时移动，以及弹簧加载的成形站没有足够的预载，无法在接触时完成工作而不允许零件弯曲。


7、传感器和库存支持衬垫。这些都必须被设计进去。模具设计者往往不考虑进料到模具的支撑衬垫和扣件传感器，而期望冲压车间能把它们组合起来。这是个错误。至少要包括一个微米级的传感器来检测冲头，一个错误的进料传感器来检测进料问题，一个扣压传感器来检测进料问题，以及一个卷材和印刷机进料之间的循环传感器。如果你可以的话，也要建立部分输出传感器。

冲压过程中导致零件变化的最常见的工具问题

8、检查清单。成功的最重要的关键之一可能是渐进式模具设计检查表。这份检查表是一份活的文件，会随着每一次的模具制造而改变，所以你可以用它来使以后的模具制造更加有效。每次构建后，与团队坐在一起，讨论在开发中解决的每个问题。在设计阶段，你可以采取什么不同的方式来消除这个问题，以免它需要开发时间？把这些项目加入到你的检查清单中


原材料


冲压商经常会遇到来自工厂的材料在卷与卷之间的不规则性，这就导致了零件的变化。你有权要求你的工厂保持比工业标准更严格的尺寸和机械性能公差。


例如，1/4和1/2硬不锈钢之间的屈服强度可以非常接近于重叠，这肯定会导致成型时的变化。此外，对于薄规格的材料（0.015英寸和更薄），指定张力平整是明智的。为了保持材料进给的一致性，你确实需要尽量减少原材料的波浪和凸度。

询问冲压专家


减少变化是关键


多年来，客户已经从要求生产 "符合印刷要求 "转向要求生产符合统计要求。六西格玛的统计理念都是为了一件事：减少变异。即使你的零件的尺寸符合印刷要求，如果配合的部件的尺寸从一个极端到另一个极端，也会导致失败，因为配合的部件的堆叠可能会影响到装配的功能。


制造商经常被 "我的零件符合打印模式 "所迷惑，但客户只想要一个每次都能正常工作的组件。当客户有功能问题时，就会影响到销售、利润和客户满意度。在这一点上，部件是否符合印刷要求并不重要，因为每个人都是失败者。


一旦你减少了模具、材料、压力机、人员和工艺方面的变化，质量就会自然而然地随之而来。制造团队的重点应该是尽量减少工艺变化。其结果将是许多快乐的客户和通过最大限度地减少非增值任务来提高利润。