模具壓鑄成型質量的關鍵影響因素分析
壓鑄成型是現代精密制造的先進技術之一在高壓下將熔融態金屬高速充型,并在壓力下進行凝固的一種鑄造方法,具有生產效率高、產品質量和經濟效益好等優點備受業界關注,廣泛應用于飛機制造領域。但是壓鑄成型過程是一個高壓、高速的過程,其影響因素眾多。選擇合理的壓鑄過程工藝參數是確保壓鑄成型質量的核心。在實際的生產過程中,模具壓鑄成型質量的影響因素多樣且復雜,為了獲得優良的模具壓鑄成型質量,有必要對模具壓鑄成型質量的關鍵影響因素進行深入分析,以期得具有工程應用價值的研究結果。在實際的生產過程中,模具壓鑄成型質量涉及到澆鑄溫度、低速速度、高速速度、鑄造壓力、料柄厚度、模具溫度等多個工藝參數,這和些參數對模具成型質量的分析對指導實際生產具有重要意義。本文采用謝寧,DOE方法確定影響模具壓鑄成型質量的因素及其權重,獲得影響模具壓鑄成型質量的關鍵影響因素。
1、DOE方法的概述
(DesignofExperiments)方法是一種解決產品設計開發、過程設計和制造過程控制中的質量問題的系統方法和工具,常用于新產品開發、產品或過程的改進以及安裝服務等,它通過較少次數的試驗,找到優質、高產、低耗的因素組合,是研究變動著的兩個或多個因素效應的有效方法。DOE方法包括:RonaldFisher首創的古典DOE、日本田口玄一博士創立的田(Taguchi)DOE、美國質量專家多利安·謝寧(DorianShainin)發明整合的謝寧DOE。謝寧DOE方法以多變量圖、密度圖、部件搜索、成對比較、產品/過程搜索、變量搜索、完全析因、散布圖、響應曲面法等工具為代表,因其具有簡捷、效果強大、成本低等優點而得到廣泛應用。
2模具壓鑄成型質量的關鍵影響因素分析
2.1模具壓鑄成型過程的隨機采樣
對模具壓鑄成型過程進行隨機采樣。在模具壓鑄成型過程中.記錄入表1所述的模具壓鑄成型各項工藝參數的實測值和模具壓鑄成型質量的實測值。根據成對比較法和圖基檢驗方法的相關程序,按模具壓鑄成型質量(以缺陷數量來表征,缺陷包括凹坑、皺紋、變形、開裂、氣泡)從低到高排列,見表2所示。
2.2模具壓鑄成型質量數據的挑選和組隊
選出模具壓鑄成型質量最好(即BestofBest,簡稱BOB)的8組數據,模具壓鑄成型質量最差的(即WorstofWorst,簡稱wow)8組數據。然后把相關的每個質量參數與被調查結果分別進行組隊,按每個質量參數實測值由小到大(或相反)的次序進行排列。以鑄造壓力為例,將鑄造壓力與模具壓鑄成型的缺陷數量(表征了模具壓鑄成型質量)組隊,先按模具壓鑄成型的缺陷數量由小到大的次序進行排列.如表3所示:再按鑄造壓力從小到大的次序重新排列.見表4所示。
2..3終結計數的計算
第一步,根據表4的數據結果,如果表中最頂端與最底端的數據同屬于BOB或同屬于WOW.則認終結計數為零。如果不是零,則繼續進行下一步操作。
第二步,從表中的頂端開始進行檢查,查找第一次發生由BOB變為WOW或者是第一次發生由WOW變為BOB的位置,在這一轉變點進行劃線標記。再從表中的底端開始進行檢查。查找第一次發生由WOW變為BOB或者是第一次發生由BOB變為WOW的位置,也在該轉變點進行劃線標記。
第三步,檢查轉變點位置處的兩側質量參數實測值相同與否。假如該轉變點處兩側的2個值相同。那么在后續計算終結計數時,增加1/2數值。
第四步,假如轉變點兩側相同的數值大于2個,那么將這區域的多個相同值劃為一個區域,然后在這個區域外側重新進行劃線,假如數據出現在頂部時則在上側,假如數據出現在底部時則在下側。
第五步。對于頂部劃線以上的數據和底部劃線以下的數據分別進行計數,兩者之和稱為終結計數。如表4中所示序號28、30、26、27、29和25構成頂端終結計數6;序號2、4、5、1、3、6和7構成底端終結計數7;所以鑄造壓力的終結計數為6+7=13。采用相同的方法,對其他幾個質量工藝參數按照模具壓鑄成型質量的結果進行成對比較,結果如表5所示。
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