呂鐵生

摘 要：高良率是生產(chǎn)制程的目標之一，也是考核研發(fā)、工藝、生產(chǎn)的重要品質(zhì)指標，出于成本管控，普遍采用水冷散熱的結(jié)構(gòu)，大部分廠家都會采用箱體合箱密封的方式，所以如何保證合箱之后長期使用不漏水一直是研發(fā)、工藝、品質(zhì)都在研究的重要內(nèi)容，為了進行有效管控，促進產(chǎn)品質(zhì)量提升，本文主要從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計階段到產(chǎn)品量產(chǎn)裝車后對箱體漏水管控的方法進行討論。

關(guān)鍵詞：水冷散熱；合箱體密封；仿真實驗；管控方法；應力；變更；質(zhì)量事故

1. 實驗部分

試驗策劃對箱體漏水管控至關(guān)重要，可以起到良好的預防作用。從實踐看來，以下驗證實驗對箱體漏水預防非常有用。①水道仿真實驗，②IP67實驗，③箱體振動，④氣密性檢測，⑥水道耐久試驗，⑦高低溫實驗，⑧合箱體粘膠工藝對比等。

1.1水道氣密性仿真實驗：

應用有限元的方法對水道的氣密性進行評估。因為氣密性分析只是涉及到水道部分，因此對模型進行合理簡化，減少計算量。

1.1.1模型材料參數(shù)

箱體材料為鋁，護套材料為塑料，材料參數(shù)如表1所示。

1.1.2分析說明

1.1.2.1對箱體水道進行氣密性分析，在上下箱體之間形成的密封空腔內(nèi)施加恒定壓力載荷，計算10kpa載荷下的受力與位移情況。

1.1.2.2對上下箱體水道之間的空腔按20L流量分別施加不同的壓力載荷，并且計算不同水管入口情況下的受力與位移情況。如下圖所示：

1.1.3分析結(jié)果：

1.1.4根據(jù)以上結(jié)果可以得出以下結(jié)論：

1.1.4.1一般情況下，當密封間隙小于1E-5m時，密封性良好。

1.1.4.2邊緣部位的位移結(jié)果，在水道蓋板的位移圖中，蓋板密封邊緣最容易導致密封不良的出現(xiàn)。

1.1.4.3流量越大時，兩個入水口工況中，邊緣部位中最容易密封不良的位移變形量為1.7E-5m > 1E-5m，漏水風險越高。

2、經(jīng)過多年數(shù)據(jù)匯總分析，結(jié)合實踐過程中的案例，對箱體漏水的質(zhì)量管控方法主要有以下幾種：

2.1結(jié)構(gòu)設計不合理箱體應力無法釋放導致的控制器漏水管控方法

案例：通過報表統(tǒng)計，某企業(yè)合箱體控制器2015年和2016年第一季度在裝配過程中頻繁出現(xiàn)氣密性測試不過的現(xiàn)象。其中約40pcs為上箱體安裝面裂紋。查找原因發(fā)現(xiàn)：箱體設計不合理，外界應力無法得到釋放，應力導致箱體有穿透性裂紋，在裝配氣壓測試時不過。

此問題對生產(chǎn)及產(chǎn)品品質(zhì)造成很大困擾，比如熱脹冷縮、抬放時的劇烈震動、受力不均等都會對結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生應力影響。因此需要從設計上更改，經(jīng)過品質(zhì)一班人的推動討論：上箱體增加加強筋，下箱體增大四個R角半徑，對四個角剪針。同時更改結(jié)構(gòu)設計，增加了加強筋。

通過此項管控措施對組裝過程中由于設計不合理導致氣密性不良已經(jīng)得到有效改善。

3.2箱體設計壓強受力不均勻?qū)е碌穆┧芸胤椒?/p>

案例：2015年7月某工廠合箱體開蓋觀察到，下箱體有嚴重發(fā)霉的跡象，調(diào)查發(fā)現(xiàn)：使用水道氣密性測試系統(tǒng)檢查，發(fā)現(xiàn)過線孔位置有液體流出，判定此處密封失效，將合箱體拆開觀察，對比螺釘孔間距，發(fā)現(xiàn)此處間距最長，合箱體壓強較小。

圍繞增大壓強采取臨時措施和永久措施的驗證，臨時措施是將箱體預裝完成后，進入高溫房烘烤，使合箱體彈性完全釋放，出高溫房后再鎖緊一遍，前后箱體扭矩均值如下表所示：

永久措施：在過線孔旁箱體開孔，再增加一個螺釘鎖緊，實驗證明可以有效增大壓強。

總結(jié)：箱體結(jié)構(gòu)設計時應考慮全面，應認真考慮此設計有沒有缺陷，借鑒成功的經(jīng)驗，同時應對設計進行實驗，發(fā)現(xiàn)早期問題從而提前改善產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3生產(chǎn)過程中合箱體用膠不合理導致的漏水

案例：某企業(yè)上、下箱體合箱體使用15**膠，干燥后不能起到防水作用，箱體防水性能沒有達到IP67。

通過仔細的調(diào)查，漏水根本原因為15**平面密封膠在合箱體壓力作用下被擠壓到別處，導致密封處膠量不夠，因而造成密封性不好，直接導致了批量返回升級更換為M膠，經(jīng)過品質(zhì)的推動驗證貼M膠的防水性能可以達到IP67。對使用15**平面密封膠的箱體重新測試水道密封性，測試不合格的，均返工更換M膠重新合箱體；同時，推動所有的項目均切換變更為密封性能更好的M膠，15**膠合箱體不再使用。

3.4變更引起的漏水過程管控

案例：某企業(yè)連續(xù)出現(xiàn)5例箱體漏水故障件，經(jīng)過對漏水箱體進行現(xiàn)場分析，我們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的箱體水道密封圈槽上面只貼了1條寬度為10mm的M膠，導致關(guān)鍵位置M膠覆蓋范圍較小。

通過仔細的調(diào)查，漏水根本原因為箱體水道密封圈槽上面只貼了1層M膠，M 膠在合箱體壓力下被擠壓到別處，導致密封處膠量不夠，因而造成密封性不好，進而引發(fā)箱體漏水事故。

進一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，前期貼M膠是寬度為7mm的M膠貼2道，后變更貼膠工藝，將M膠變更為寬度10mm貼1條，因變更貼膠工藝而引發(fā)了箱體漏水事故。

此事提醒我們在裝配時注意方法，要時刻意識到細節(jié)決定成敗，一個小小的變更問題都有可能造成嚴重的后果。

3.5運輸途中引起的漏水質(zhì)量事故管控方法

案例：某企業(yè)反饋拆箱發(fā)現(xiàn)5pcs控制器下蓋有發(fā)霉現(xiàn)象，水管膠套從水管口彈出。調(diào)查發(fā)現(xiàn)：箱體控制器出貨時水道殘留水量過多，在高溫環(huán)境下經(jīng)過運輸過程中的振動，水管膠套脫落，從而導致水道殘留水流出，水在包裝箱密封環(huán)境下高溫蒸發(fā)，從而導致箱體在不同部位氧化發(fā)黑。

針對這類問題，可行方案是：更改水道吹水方式：箱體先平放吹水，再側(cè)放吹水，最后水管方向朝下約30℃放置吹水。水管膠套使用兩根扎帶綁緊。

綜上所述，不難看出箱體漏氣/漏水根本原因是：箱體結(jié)構(gòu)設計不合理所造成，工藝過程我們推薦使用摩擦焊能從根本解決問題。

參考文獻：

[1] 張公緒、孫靜等.《質(zhì)量工程師手冊》.企業(yè)管理出版社，1994，18（4）：20-22.