工艺可靠性 概念、内涵、技术和实践（北研-黄敏）.ppt

工艺可靠性工作实践 现行工艺焊接模拟 对变形较大的内环焊接进行参数优化，控制变形，主要通过优化焊后熔池宽度。 蒸发管焊接工艺优化 焊接顺序优化计算，寻找最佳的焊接顺序 模拟设计合理工装约束控制变形 Mapping焊后应力与应变 结果分析 工艺可靠性工作实践 谢谢！请批评指正！ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 工艺可靠性 概念、内涵、技术和实践 北航可靠性工程研究所黄敏 2017/9/25 主要内容 工艺可靠性实践 工艺可靠性概念、内涵和技术方法 可靠性系统工程中的工艺可靠性 可靠性系统工程中的工艺可靠性 影响安全 影响任务 造成提前换发 引起维修活动 硬件故障 软件故障 功能故障 性能故障 整机故障 结构故障 附件故障 发动机 故障 1500 设计 60-70% 工艺20-30% 使用10% 全寿命周期与故障做斗争的一系列工程活动。 目标： 消减与控制故障 可靠性系统工程中的工艺可靠性 软件工程 测试性工程 保障性工程 维修性工程 可靠性工程 安全性工程 可靠性 系统工程 可靠性系统工程中的工艺可靠性 功能、性能 可靠性 硬件 可靠性 可靠性、安全性工程 工艺 可靠性 工艺可靠性就是在确定的人员能力、加工检测设备和质量管理要求下，应用所确定的工艺流程和工艺参数，生产出形位尺寸和表面完整性符合设计要求、内部缺陷少的产品的能力。 工艺可靠性的概念和方法 工艺可靠性的概念和方法 工艺可靠性的度量---参数指标 基本参数： ★合格率 扩展参数： ★形位尺寸的分布 ★表面完整性的评分 ★内部缺陷的评分 ★ 。。。 验证 分析 优化改进 定义 度量 工艺缺陷/故障 工艺可靠性研究就是针对会导致产品故障的工艺缺陷/故障，通过定义-度量-分析-改进优化-验证的一个闭环工程过程，以达到减少工艺问题，提高产品可靠性的目的。 工艺可靠性的概念、内涵和技术方法 工艺可靠性的分析---工艺FMEA 工艺流程编号 ① 工序名称 ② 工艺问题编号 ③ 工艺问题 ④ 影响 ⑤ 原因 ⑥ 控制措施 ⑦ 控制措施 实施结果 ⑧ 控制措施 实施效果 ⑨ 工作状态 ⑩ 填表人： 审核人： 填表日期： 完成日期： 工艺可靠性优化改进 工艺 流程的优化 关键工序工艺参数优化 工艺规程细化 ----以人为本 关键工艺参数的优化方法 工程经验 有限试验 对比择优 当工艺参数多并有交互影响时，经验主导的工艺设计将难以找到最优工艺参数组合 工艺设计 实验设计 （DOE） DOE 是一项建立在统计学基础上的过程，它通过在所有参数取值范围所构成的样本空间内选取有代表性的点（点少但能覆盖样本空间），按照这些点的参数进行试验，对这些试验的结果进行统计分析，以寻求最优结果所对应的设计参数组合。 关键工艺参数的优化方法 基于实物制造的工艺优化设计 （喷涂等工艺） 基于计算机模拟仿真的工艺优化设计（铸造、钣金、热处理、焊接等工艺） 实验设计 （DOE） 工艺可靠性工作实践 确定实验方案 MAGMA仿真 结果分析 经验丰富的铸造 工艺人员确定 5个潜在因素： 浇口的几何形状 倾转模腔的时间 熔体入口温度 模具涂层厚度 模具温度 关键工艺因素： 模具涂层厚度 模具温度 正交设计 变截面铝合金铸造 疏松、冷隔问题 关键工艺参数： 模具涂层厚度值 模具温度值 挑选 优化 工艺可靠性工作实践 关键工艺参数的优化方法 工艺可靠性工作实践 工艺可靠性工作实践 航空发动机压气机机匣内环封严涂层，镍铝粘结底层的等离子喷涂工艺优化。 工艺可靠性工作实践 厚度 检测 使用千分尺测量喷涂前后尺寸，通过计算得出涂层厚度。 使用测厚仪测量涂层厚度。 在许可机械切割的情况下，可以使用显微镜测量涂层厚度。 涂层硬度 HB5486-1991 维氏硬度，要求硬度HB0.05≥150 HB5476-1991 拉伸检测，要求结合强度≥35MPa 结合强度 金相组织 涂层外观 工艺可靠性工作实践 表面缺陷 应力失效 工艺故障/缺陷 工艺分类 故障模式分类 故障模式名称 定义和特征 模式编码 备注 喷涂 表面 缺陷 针孔 指涂层表面的一类像针尖似的细孔，其疏密分布不尽相同，但在放大镜下观察，则大小、形状类似。如热喷涂的针孔式大量