QC成果-降低ZL50装载机变速箱前后输出法兰总成的故障率.ppt

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1、1,活动主题,降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率,发表人：徐东云,2010年6月,2,企业介绍,徐工科技是全国最大的工程机械集团 徐工集团的支柱主机厂,是集研究、开发、制造压实机械、铲运机械、路面机械、拌和机械等工程设备于一体的专业化企业,年产量近两万台。公司一直秉持“严格、踏实、上进、创新”的企业精神,“认真、踏实、扎实、落实”的工作作风，长期贯彻执行“先进可靠的设计、一丝不苟的制造、及时有效的服务、永无止境的追求”的质量方针，全力打造具有持续竞争力的国际知名企业。“徐工”牌装载机于2004年被评为“中国名牌产品”称号。,3,小组简介,传动技术研究所“求真”QC小组是由技

2、术中心和零部件分厂领导、变速箱产品主管、骨干设计师等人员组成，其宗旨就是在主管部门的领导下,结合ZL50变速箱内外部的故障反馈点及反馈率，深入市场、生产现场一线,解决常见和多发问题，进行专项质量攻关，有效提高变速箱质量的可靠性、性能及生产效率，稳步推进产品的创新与完善。,小组成员通过2009年QC活动的开展,增强了解决实际问题的能力与信心。由于QC成果卓有成效，获得了“2009年度全国机械工业QC成果一等奖”证书。我们小组的口号是：求真务实、追求创新。,4,变速箱输出法兰总成简介-1,后输出法兰总成,输出齿轮,组合油封,前输出法兰总成,连接前传动轴,连接后传动轴,1、功用:装载机传递扭矩与调节

3、转速的连接机构,2、相关安装连接件:变速箱箱体、前传动轴、后传动轴,3、在ZL50变速箱中的位置：装配于变速箱箱体最底端,5,变速箱输出法兰总成简介-2,压紧螺栓,前法兰,油封座组件,输出轴,轴承,后输出法兰总成,前输出法兰总成,密封圈,压板,压紧螺栓,前后法兰总成组装结构一致,锁片,后法兰,油封,6,一、QC小组及成员简介,小组名称：徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 注册编号：YJY01-2008成立时间：2008年4月 小组类型：攻关型活动时间：2009年4月2010年3月 注册日期：2008年4月17日 课题名称：降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率,7,二、活动

4、计划安排表(),制表人：徐东云 计划编制日期：09.4.15 实施完成日期：2010.3.31,程序,项 目,计 划,实 施,8,三、选择课题理由,9,四、现状调查-1,ZL50箱前后输出法兰总成的典型故障列表(公司服务部信息),统计人：张爱霞 日期：09.4.24,10,四、现状调查-2,2008.10月-2009.3月ZL50箱前后输出法兰总成的具体外反馈率表(按次数统计),统计人：张爱霞 日期：09.4.25,11,四、现状调查-3,2008.10月-2009.3月ZL50箱前后输出法兰总成的外反馈率柱状图,制图人：马士剑 日期：09.5.8,0810,0811,0812,0901,反馈

5、率,统计周期/月,0902,0903,12,四、现状调查-4,2008.10月-2009.3月ZL50箱前后输出法兰总成的故障频数调查统计表,制表人：徐东云 日期：09.5.22,13,四、现状调查-5,前后输出法兰总成外反馈累积频数统计表,制表人：徐东云 日期：09.5.22,14,四、现状调查-6,制图人：张爱霞 日期：09.5.25,为了更直观地表达出前后输出法兰总成各质量问题的重要度，小组成员把反馈的质量问题进行了“饼分图”处理，分析如下：,前后压紧螺栓松动断裂是法兰总成的主要反馈，占所有质量问题的80%,15,四、现状调查-7,根据调查的故障累积频数排列统计结果(关键项次为第1项),

6、我们确定目标,制表人：徐东云 日期：09.5.27,16,五、确定目标,前后输出法兰总成攻关目标图,39.7,10.0%,负责人：殷琳 日期：09.5.30,2008.10-2009.3月ZL50箱前后输出法兰总成的平均反馈率为39.7%，其中12月份输出法兰的平均反馈率竟高达50.4%。经现状调查后，小组着力解决第1项反馈，理论上可将反馈率降低至7.82%，7.82%10%，目标可以实现。,目标确定,17,六、原因分析-1,引起螺栓松动的轴向力,法兰相关件轴向尺寸链,装配检控与技术文件的规范,密封圈压紧后一直顶着压板,压板与法兰面压合量,密封槽结构与尺寸不合理,输出轴端经常顶着压板,间隙引起

7、轴向力,螺栓持续受大轴向力,轴向尺寸链不尽合理,压板外径偏小,制图人：徐东云 日期：09.6.3,螺栓断裂,螺栓松动或螺纹孔口无倒角,轴向力分布较集中,压紧螺栓松动断裂,小组成员利用“树图分析法”对第1项外反馈进行原因分析,螺栓自身的防松性能,效果不佳,粗牙结构螺栓防松系数略低,螺纹被破坏或螺栓松动后受剪扭断,装配关键要素未细化,拧紧力矩、锁片及紧固胶等要求规范不明确,未严格按图纸工艺要求,装配工不熟悉,人员培训不够,法兰相关件组装后同轴度低,无专用装配工具,装配设备不能满足要求,18,六、原因分析-2,据以上分析共排查出8项末端因素：,制表人：徐东云 日期：09.6.29,19,七、要因确认

8、-1,非要因,调查确认：从事前后输出法兰总成装配的操作者培训经历如右表所示：按公司标准,成绩均为优秀。调查发现培训是满足岗位需求的。确定为非要因。,1、人员培训不够,确认人：王广敏 日期：09.7.3,20,七、要因确认-2,调查确认：装配蓝图和装配工位区域牌上均无压紧螺栓M10的拧紧力矩与紧固胶涂抹量化值，机械防松锁片的翻边要求等，因而造成装配现场不同的装配工组装后产生质量差异和波动，确定为要因。右图为工位区域标牌。,2、拧紧力矩、锁片、紧固胶等装配要求规范不明确,确认人：徐东云 日期：09.7.4,要因,21,七、要因确认-3,非要因,调查确认：装配现场测量仪器齐备、各种装配专用工具(见右

9、表)齐全，能够保证输出轴与前后输出法兰总成相关件之间的同轴度、跳动度等装配工艺要求。确定为非要因。,3、无专用装配工具,确认人：王广敏 日期：09.7.8,22,七、要因确认-4,调查确认：通过轴向尺寸链的核算表明：法兰组件装配后，轴端面与法兰压板面之间的间隙名义尺寸为0.5mm,公差控制后为0.6-09mm,实际装配后间隙通常消失,甚至为负值,导致螺栓轴向力增大,为要因。核算结果见右图。,4、轴向尺寸链不尽合理,确认人：张爱霞 日期：09.7.11,要因,间隙值,23,七、要因确认-5,5、密封槽结构与尺寸不合理,确认人：徐东云 日期：09.7.11,调查确认：通过密封圈槽轴向尺寸与密封圈截

10、径大小的比较表明：法兰组件装配后，密封圈高于法兰压板面1mm;同时通过比较发现密封圈截面面积大于沟槽面积,沟槽结构与尺寸设计不合理,导致螺栓轴向力增大,为要因。核算结果见右图。,要因,自然状态下,密封圈高于压板面,密封圈封闭沟槽截面积S1=24.7；密封圈圆截面面积S2=30.3S1/S2=0.815 不合理,法兰,压板,24,七、要因确认-6,调查确认：通过国内外几种类似密封紧固结构的变速箱对比分析表明：盖板与法兰单边压合量偏小(国外一般大于为8mm)，导致轴向力分布较集中。确定为要因。见右图。,6、压板外径偏小,确认人：徐东云 日期：09.7.15,压板与法兰单边压合量偏小,压板外径偏小,

11、法兰,要因,压板,25,七、要因确认-7,7、粗牙结构螺栓防松系数略低,确认人：张爱霞 日期：09.7.17,调查确认：通过查询机械设计：螺栓摩擦防松是使拧紧的螺纹间不因外载荷变化失去压力，始终有摩擦阻力防止联接松脱，粗牙结构螺栓能适应冲击和振动比较剧烈的场合和工况。为非要因。,非要因,粗牙结构的牙型角度和有效牙型数量致使摩擦阻力相对较小,从而防松系数略低,但一般重载工况能满足要求,M10X30-10.9,26,七、要因确认-8,8、螺纹孔口无倒角,确认人：马士剑 日期：09.7.25,要因,调查确认：装配蓝图和装配作业指导书上均无输出轴螺纹孔口倒角的要求，因而造成装配时螺栓螺纹有时被刮伤，影

12、响其防松能力，产生松动断裂的隐患。确定为要因。,市场退回箱发现孔口无倒角,装配时损伤的螺纹,27,压紧螺栓松动断裂的五个主要要因,七、要因确认-9,拧紧力矩、锁片及紧固胶等装配要求规范不明确,轴向尺寸链不尽合理,密封槽结构与尺寸不合理,螺纹孔口无倒角,确认人：徐东云 日期：09.7.28,压板外径偏小,28,八、制定对策,制表人：小组全体人员 日期：09.7.29,29,九、对策实施-1,实施人：徐东云 日期：09.8.4,明确拧紧力矩数值，规范紧固胶要求与锁片翻边方法,1.规范紧固胶的涂抹,2.明确螺纹拧紧力矩,3.规定锁片防松方式,技术通知,30,九、对策实施-2,实施人：张爱霞 日期：0

13、9.8.18,调整轴向尺寸链,调整输出轴尺寸及公差,优化为间隙1.3-1.6mm,31,九、对策实施-3,实施人：徐东云 日期：09.8.18,优化密封槽结构与尺寸,优化后的法兰沟槽结构,密封圈封闭沟槽优化截面面积S1=39.6；密封圈圆截面面积S2=30.3S1/S2=1.31 很合理,优化后的输出轴沟槽结构与尺寸,自然状态下密封圈低于压板面,32,九、对策实施-4,实施人：张爱霞 日期：09.8.18,加大压板外径,增大压板与法兰单边压合量,加大压板外径,压板,同时加大倒角便于规范锁片翻边紧固,33,九、对策实施-5,实施人：马士剑 日期：09.8.18,增加合适的倒角,增加合适倒角尺寸避

14、免螺纹损伤,34,十、效果验证-1,2009.10-2010.2月ZL50箱前后输出法兰总成质量问题外反馈调查表,制表人：徐东云 日期：10.4.2,35,十、效果验证-2,6.40%,制图人：徐东云 日期：10.4.2,39.7,10.0,36,十、效果验证-3,经过此次QC活动小组的攻关,ZL50箱前后输出法兰总成的外反馈率从攻关前的39.7%降至攻关后的6.40%，超出目标值10.0%,攻关效果良好,提高了变速箱的可靠性,延长了其使用寿命。经统计09年10月至2010年2月经攻关后销售至市场的2085台箱,按每台箱平均更换法兰总成相关件的服务费用1200元计算,另扣除改进所增加的成本5元

15、/台，则本次活动产生的直接经济效益为：2085(39.7%6.40%)1200-2085X5=82.27万元。,经济效益,自2009.8.28优化改进并实施装机形成销售以来,市场反馈率大幅度降低,社会效益十分明显,使徐工产品更进一步地赢取了用户信任,对提高产品市场占有率有很强地推动作用；同时本次活动的圆满成功,进一步增强了小组的凝聚力和战斗力,为小组今后开展QC活动树立了必胜的决心和信心。,无形效益,37,十一、巩固措施,文件名称：技术通知编号：CYTZ25-2009 内容：关于规范2BS315A系列变速箱输出轴总成装配要求及联结螺栓拧紧力矩的通知。,改进通知,文件名称：技术图纸更改编号：2BS315A-09-S04/S05 内容：按对策实施的要求,将图纸及相关工艺指导文件更改到位并组织批量生产与效果跟踪考核。,图纸更改通知单,38,1、自我评价,2、活动体会1、通过本次活动,小组成员对于QC知识有了更进一步的认识；2、小组成员的个人能力提高了,进一步增强了解决实际问题的信心；3、由于小组成员在活动中配合默契,使组内更加团结了。,十二、总结与体会,39,下一个PDCA再见！,谢谢！,