特种设备公司qc活动集合管拔口装置的研制qc活动成果发布课件

集合管拔口装置的研制 发布人 李文军 洛阳双瑞特种装备有限公司 乒乓QC小组 乒乓QC小组来自于 洛阳双瑞特种装备有限公 司，是由管理、技术、技 工等人员组成的一个敢于 打硬仗的团队。其指导思 想是发扬国家乒乓球队的 精神:勇于拼搏勇于创新。 “只要思想不滑坡，办法 总比困难多”是我们的信 念。 洛阳双瑞特装 洛阳牡丹花 世界乒乓球冠军 洛阳新区夜景 一、小组概况 小组名称乒乓 QC小组成立时间2009.1 课题 名称集合管拔口装置的研制 项目注册日期2009.11.30 课题类 型创新型活动次数16次项目注册号QC09-10-29 活动时间2009.112010.6出勤率95%小组注册号QC091029 制表：黑鹏辉 日期2009.11.5 制表：黑鹏辉 日期：2009.11.5 姓 名性别学历职 称组内职务 李文军男大学高级工艺师组长 负责总 体方案制定，工装设计 及工艺编 制。 孔庆祥男中专高级技师组员 负责 工装方案规划和工装实施。 黑鹏辉男研究生工程师组员 负责产 品表格制作、数据和文件整理。 郑晓鹏女大学工程师组员 负责 管理和技术指导 高云瑞男高中铆工组长组员 负责 工装制造及现场 操作。 李凯女研究生助工组员 负责 成果整理 二、课题选择二、课题选择 1 1、集合管介绍、集合管介绍 请看图请看图1 1，集合管是由筒体、法兰以及筒体翻边支口等组成，集合管是由筒体、法兰以及筒体翻边支口等组成 。筒体材质为。筒体材质为 1.25Cr0.5Mo 1.25Cr0.5Mo 钢。钢。 制图：李文军 日期：2009.11.8 二、课题选择二、课题选择 2 2、现状介绍：、现状介绍： 我公司拔口现状是筒体上一我公司拔口现状是筒体上一 般为般为1 1个或几个开孔。通常用千个或几个开孔。通常用千 斤顶驱动模具完成拔口作业，斤顶驱动模具完成拔口作业，1 1 个孔拔口时间大约个孔拔口时间大约3030分钟。分钟。 制图：李文军 日期：2009.11.11 二、课题选择 3 3、缺点：、缺点： 用千斤顶驱动拔口，人必须靠近千斤顶，对于长筒体拔口，人需钻进筒体内操作， 由于作业时拔口处加热温度高达1000 多度，人无法承受如此高温，所以对于集合管拔口人 无法手工操作千斤顶。 人工操作千斤顶，费时费力，效率低下，不利于大批量生产。 这种千斤顶拔口方法不这种千斤顶拔口方法不 是很好嘛是很好嘛? ? 非也！非也！ 二、课题选择二、课题选择 肯定会有的！肯定会有的！ 那么，有没有办法改那么，有没有办法改 变这种现状呢？变这种现状呢？ 二、课题选择二、课题选择 那么，用什么机械设备实现呢？ 集合管拔口装置的研制集合管拔口装置的研制 三、设定目标三、设定目标 设定目标设定目标: : 拔口效率高、省时省力。拔口效率高、省时省力。 目标值目标值: : 1 1个孔拔口时间不超过个孔拔口时间不超过2020分钟。分钟。 拔口效率低，拔口效率低， 费时费力。费时费力。 拔口效率高，拔口效率高， 省时省力。省时省力。 制图：李文军 日期：2009.11.20 现状现状 目标目标 图3 拔口现状与目标柱状图 目标可行性分析 技术优势 小组成员老中青搭配，文化 程度高，经验丰富，具有良好的分 析和解决问题的能力。 目标一定能够实现！目标一定能够实现！ 制图：黑鹏辉 日期：2009. 12.2 三、设定目标 产品结构特点 集合管筒体材质为铬钼钢，筒 体壁较厚，筒体刚度好，不宜产生 变形，筒体内壁可以放入机械装置 。 公司领导高度重视 公司生产总经理亲自安排有关 人员配合研制该装置。 图4 目标可行性分析图 四、提出方案确定最佳方案四、提出方案确定最佳方案 （1）小组成员通过网上及图书馆查询，均未找到理想的拔口装置 。 （2）小组成员只好结合公司现有装备情况，采用头脑风暴法，提 出几套方案，用亲和图归纳如下，请看图5。 1 1、对策方案的提出、对策方案的提出 四、提出方案确定最佳方案四、提出方案确定最佳方案 集合管拔口成形装置 行吊车拔口 用车间行吊车拔口 行吊车可实现前后、左右、上下运动 。 利用行吊车，投资少。 行吊车吊钩拉住模具上移，实现拔口 。 油压机拔口 用公司现有1000吨油压机拔口。 行吊车可实现前后、左右、上下运动 。 用现有油压机，会影响其它产品生 产，成本高。 油压机的上下运动，带动模具移动， 实现拔口。 专用装置拔口 设计一个小车放入集合管筒体 内，实现前后移动。 油缸放在小车内，油缸活塞可实 现上下运动。 模具放在活塞顶部与活塞一起上 下运动，实现拔口。 铁丝绳拉住小车，手拉铁丝实现 小车远距离前后移动控制。 拔口模具 拔口模具的形状设计 拔口模具材料的选择 拔口模具尺寸的确定 拔口模具表面粗糙度的要求 。 运用PDPA 方法，多做 几手准备。 拔口成形效果应经实践验证 要多向领导汇报，得到领导的支 持，把事情做得更完美。 申报专利，保护我们的知识产权。 吊钩弹性大，安全性差差。 对各套方案进行分析论证 要不断改进模具，使拔口效果更好 。 制图：李凯 日期：2009.12.18 图5 集合管拔口成形亲和图 四、提出方案确定最佳方案四、提出方案确定最佳方案 由亲和图，我们制定出3套拔口方案，如树图。 制图：李凯 日期：2009.12.20 集合管筒体拔口方案集合管筒体拔口方案 方案1：行吊车拔口 方案2：油压机拔口 方案3：专用装置拔口 图6 对策方案树图 四、提出方案确定最佳方案四、提出方案确定最佳方案 方案方案1 1分析：分析： 行吊车拔口，是借助行吊车的 上下运动，吊钩拉住模具上移 ，从而达到拔口之目的。 特点：需要人钻进筒体内固定 模具，操作麻烦，效率低。易 引起筒体椭圆变形。 2 2、各对策方案的可行性分析、各对策方案的可行性分析 制图：李文军 日期：2010.1.3 图7 行吊车拔口示意图 四、提出方案确定最佳方案四、提出方案确定最佳方案 方案方案2 2分析：分析： 油压机拔口，原理是借 助油压机的上下运动， 油压机拉住模具上移， 实现拔口。 特点：需要专用的油压 机，费用高；需要人钻 进筒体内固定模具，麻 烦，效率低；易引起筒 体椭圆变形。 制图：李文军 日期：2010.1. 5 图8 油压机拔口示意图 四、提出方案确定最佳方案四、提出方案确定最佳方案 方案方案3 3分析：分析： 专用拔口装置，原理是设计 一套液压系统，通过电钮控 制液压泵，泵把油通过管路 输入油缸内，油缸活塞推动 模具移动，进而完成拔口作 业。 特点：设备费用低，模具固 定简单，效率高，安全性高 。 制图：李文军 日期：2010.1. 6 图9 专用拔口装置油缸拔口示意图 那么，那个是最佳方那么，那个是最佳方 案呢？案呢？ 请看请看3 3套方案分析评价表套方案分析评价表 四、提出方案确定最佳方案四、提出方案确定最佳方案 四、提出方案确定最佳方案四、提出方案确定最佳方案 表表1 1 对策方案可行性分析评价表对策方案可行性分析评价表 制表：李凯 日期：2010.1.11 序 号方案 特点综合 评价 是否 采用 优点缺点 1行吊车拔口 1.费用较低 2.适合短筒体上几个孔拔口 。 1、吊钩弹 性大，安全性差。 2、模具固定麻烦，效率低。 3、拔口时易引起筒体变形。 不好不用 2油压机拔口 1.较省时省力 2.适合筒体长度较短的集合 管拔口。 1.油压机占用时间长 ，费用高。 2.需要人钻进 筒体内固定模具，操作 麻烦，效率低。 3、拔口时易引起筒体变形。 不好不用 3 专用 拔口装置 1.适合于批量生产，费用低 。 2.自动控制，可操作性好。 3.模具固定简单 ，省时省力 。 4.油缸活塞上下移动缓 慢， 安全性好。 1.需要专门设计 制造。 2.装置设计 制造需要时间 。 最好采用 制表：李凯 日期：2010.1.11 五、制定对策表五、制定对策表 如表2所示。 序 号 方案对策目标措施地点 计划完 成时间 负责人 1 专用拔 口装置 1.采用液压 控制装置。 2.选用配套 模具。 1.实现 液压自动拔 口。 2.1个拔口时间 不超 过20分钟。 1.设计 合适的滑动油缸装置。 2.设计 控制油缸的液压站。 3.设计 合理的模具。 容器 车间 2010.2.11李文军 策划：李文军 制表：李凯 日期：2010.1.13 表表2 2 对策计划表对策计划表 五、制定对策表五、制定对策表 对策流程图对策流程图 策划：李文军 制图：李凯 日期：2010.1.13 技术准备 确定设计内容装置方案分析 装置最佳方案设计 试验 改进 组装调试 存在问题 装置制作 产品应用 N Y 图10 对策流程图 六、对策实施六、对策实施 制图：李文军 日期：2010.1.22 （一）、专用拔口装置的设计 1、小组成员讨论后设计制作了三套油缸拔口装置。 图13 弧板支撑油缸拔口装置 图12 扁钢支撑油缸拔口装置 图11 圆管支撑油缸拔口装置 2 2、三种油缸拔口装置试验分析、三种油缸拔口装置试验分析: : 请看表请看表3 3。 表表3 3 试验分析表试验分析表 序 号方案 特点综合 评价 是否 采用 优点缺点 1 圆管支撑 油缸拔口 装置 1、结构简单 。 2、可操作性好。 3、安全性好。 1、油缸行程短。 2、适用范围窄。 3、圆管与筒体接触面小，拔口时易 引起筒体变形。 不好不用 2 扁钢支撑 油缸拔口 装置 1、结构较为简单 。 2、可操作性好。 3、安全性好。 油缸行程短，1套装置不能同时满 足 1100和760筒体拔口。较好不用 3 弧板支撑 油缸拔口 装置 1、油缸行程长，适用范围宽 。 2、可操作性好。 3、安全性好。 4、弧板与筒体接触面大，拔 口时不易引起筒体变形。 结构稍微复杂，制造时间较长 最好采用 制表：黑鹏辉 日期：2010.2.1 六、对策实施六、对策实施 六、对策实施六、对策实施 3、弧板支撑油缸拔口装置的介绍： 3.1、 这是弧板油缸装置照片， 你想知道，它有那些功能吗？ 1、它是个大力士，能顶起95吨重物体。 2、它有4个带轴承的车轮，能保证油缸沿筒体表 面轻松移动。 3、活塞的伸缩运动能托起模具上移，实现拔口 。 4、有4个弹簧，产生弹力，车轮行走时，弧板被 拉起。 5、弧板弧面增大了油缸与筒体接触面积，能防 止筒体发生变形。 弧板支撑滑动油缸照片 六、对策实施六、对策实施 控制油缸的液压站照片 3.2、 这是与油缸配套的液压 站照片。 六、对策实施六、对策实施 4 4、试验验证、试验验证 试验表明：油缸装置的液压站和油 缸运行效果很好，装置在筒体内运动灵 活、平稳，重心轨迹在一条直线上。 结论结论 相当好！ 装置在试件上拔口试验 装置在筒体内行走试验 六、对策实施六、对策实施 制图：李文军日期：2010.02.8 （二）、模具设计 1、设计了三种拔口模具。 图16 圆锥模具 图15 弧锥模具图14 球形模具 2、模具分析 弧锥模具有二次成型功能优点，但需要重复对拔口部位加热，多次 加热会降低材料性能。弧锥模具高，拔口行程长，不能满足760筒体 拔口，故不选用。仅制作其它两种模具，请看照片。仅制作其它两种模具，请看照片。 圆锥模具和球形模具照片 球形模具拔口照片 六、对策实施六、对策实施 3 3、球形模具验证、球形模具验证 这是用球形模具拔口试验结果 ，可以看出产生太多裂纹，效果 太差。 太差 劲了 ! 结论结论 不能用不能用 球形模具球形模具 六、对策实施六、对策实施 4 4、圆锥形模具验证、圆锥形模具验证 这是用圆锥模具拔口试验结果 照片，可以看出拔口效果很好。 圆锥形模具拔口照片 结论结论 选用选用 圆锥模具圆锥模具 六、对策实施六、对策实施 （三）、模具的改进（三）、模具的改进 这是圆锥模具在产品上的2个孔 拔口结果，可以看出孔的内表面 被挤伤，需要用砂轮修磨。 产品上2个孔拔口照片 有没有办法消除挤伤呢？ 那么，咱们用头脑风暴法 讨论吧。 六、对策实施六、对策实施 （三）、模具的改进（三）、模具的改进 原模具材质为45 钢，40Cr钢性能 比45钢性能优异 ，建议模具材料 用40Cr钢。 黑朋辉 4545和和40Cr40Cr钢与筒体钢与筒体 材料性能相近，加材料性能相近，加 热后容易粘在一起热后容易粘在一起 ，可以试用球墨铸，可以试用球墨铸 铁做模具。铁做模具。 孔庆祥 高云瑞 石墨粉有耐高温和润 滑性能，模具表面涂 一层石墨粉,既能防止 粘接，又能防止模具 高温氧化，还能提高 模具寿命。 三个臭皮匠合成一个诸葛亮，只 要齐心合力就一定能够打开胜利 之门。 六、对策实施六、对策实施 （三）、模具的改进（三）、模具的改进 经过试用后，发现选用球墨铸 铁并涂石墨粉效果最好。请看照请看照 片。片。 问题终于 解决了！ 改进后模具产品上拔口照片 球墨铸铁圆锥模具照片 已完工的集合管照片已完工的集合管照片 我们在110032和76024、长12米筒体上拔口，10台产品460个孔，其中9个孔端口有 轻微裂纹，8个孔局部高度不够，经过修补后满足设计要求。缺陷的产生与加热温度和筒体本身材 料有关系，与拔口装置关系不大。 七、确认效果七、确认效果 图17 拔口孔质量对比饼分图 制图：黑鹏辉 日期：2009.6.20 七、确认效果七、确认效果 活动后1个孔拔口时间仅用10分钟，比目标值缩短1/2，效果是相当的好。 制图：黑鹏辉 日期：2010.6.22 图18 目标值与活动后时间对比图 目标值实现 啦！ 表表5 105 10台集合管拔口加工时间费用统计表（万元）台集合管拔口加工时间费用统计表（万元） 外包费 用 运费 差旅费 装置 费用 模具 费用 机加 工费用 人工 费用 燃气 费用 合计 外协加工 30004 60= 138我公司加工002.30.758218 节约费用 15618138万元 制表：李凯 日期：2