水龙头结构的六西格玛优化设计研究

摘要

设计决定了产品的固有质量。现在越来越多的企业采用六西格玛设计来提高设计质量，为企业带来新的增长效益。本文结合运用六西格玛在产品设计质量管理中发挥的重要作用，剖析了一例产品，深入地分析研究了如何更好地运用六西格玛来控制和提高产品设计质量。本文以T48—FL型水龙头为例，阐述六西格玛理论在水龙头结构设计中的应用。运用六西格玛设计进行装配尺寸链公差累积设计分析，并结合对其中的重要部件进行结构分析，从而使水龙头的设计在达到强度结构要求的前提下，实现各组件之间的高精度配合，大幅度地提高了水龙头设计质量和装配成功率，进而降低成本，提高企业效率。 ⑴运用QFD和DFMEA界定关键质量特性为水龙头喷口和底部本体间的密封性、把手与阀门垂直高度上的配合间隙以及C形卡圈与手柄壳的配合间隙。 ⑵运用Pro/E设计装配尺寸链，并定义装配尺寸链中各个公称尺寸及其公差。 ⑶按照六西格玛设计原理采用Excel计算尺寸链公差累积。 ⑷应用Pro/M对水龙头把手上的花键结构进行了有限元分析，验证装配尺寸链中尺寸设计的合理性；以及通过Parker inPHorm O—Rings软件进行O形圈的密封设计，并根据六西格玛设计DFSS原理运用Excel函数公式优化O形圈的设计；在此基础上结合有限元分析和O形密封圈分析的结果，对之前六西格玛设计的尺寸链公差累积分析的结果进行优化。 ⑸阐明六西格玛设计的验证阶段。通过首样检查，表明所有关键尺寸的Cpk都大于1.33，验证了生产过程的能力达到六西格玛水平。