QC提高NSE曲轴动平衡合格率

1、1动力总成技术支持部动力总成技术支持部1提高提高NSENSE曲轴动平衡合格率曲轴动平衡合格率南京汽车集团有限公司动力总成技术支持部南京汽车集团有限公司动力总成技术支持部-“NSE-“NSE曲轴曲轴”QCQC小组小组2动力总成技术支持部动力总成技术支持部2 NSENSE发动机是发动机是“上南合作上南合作”后后, ,上海汽车自主研发的发动机，上海汽车自主研发的发动机，曲轴是发动机中作高速定轴转动的重要零件。曲轴的动平衡曲轴是发动机中作高速定轴转动的重要零件。曲轴的动平衡就是为了调整处于不平衡状态运动曲轴的质量分布就是为了调整处于不平衡状态运动曲轴的质量分布, ,使它成为使它成为平衡状态平衡状态,

2、,以提高发动机的性能而采取的工艺措施以提高发动机的性能而采取的工艺措施. . NSENSE曲轴生产线投产以后曲轴生产线投产以后, ,连续几个月曲轴动平衡时连续几个月曲轴动平衡时, ,发现曲轴发现曲轴动平衡合格率不高动平衡合格率不高, ,产生部分废品产生部分废品, ,造成浪费造成浪费, ,降低生产线的降低生产线的JPH,JPH,影响产品效益影响产品效益. . 为了提高产品质量为了提高产品质量, ,消除浪费消除浪费, ,减少无效劳动减少无效劳动, ,提高生产线的提高生产线的JPH.QCJPH.QC小组成员针对曲轴动平衡合格率不高现象进行深入分小组成员针对曲轴动平衡合格率不高现象进行深入分析研究析研

3、究, ,将将 提高提高NSENSE曲轴动平衡合格率曲轴动平衡合格率 作为小组活动的攻关作为小组活动的攻关课题课题3动力总成技术支持部动力总成技术支持部31.5L曲轴曲轴4动力总成技术支持部动力总成技术支持部4小组名称小组名称动力激情澎湃 组组 长长柏立志课题名称课题名称提高NSE曲轴动平衡合格率课题类型课题类型现场型注册号注册号NJ09-07 注册日期注册日期2009年10月活动时间活动时间2009年10月-2010年4月活动次数活动次数14次出勤率出勤率100%TQCTQC教育教育培训32小时/人年小组成员情况小组成员情况序号序号姓姓 名名文化程度文化程度岗位岗位组内职务组内职务小组分工小组

4、分工1柏立志专科ME工程师组长整体策划2董正荣本科制造工程经理组员方案审定3刘朝军专科现场工程师组员制定计划,人员安排4吴忠意专科维修工段长组员机床精度调试5陈祥南中技曲轴加工组长组员具体实施6许安中技操作工组员效果验证，检测7顾小忠本科ME工程师组员QC诊断8周明本科高级工程师组员数据统计、分析5动力总成技术支持部动力总成技术支持部5公司目标提高产品质量,减少废品、降低成本。提高经济效益质量现状NSE曲轴线1.5L曲轴动平衡合格率每月82%左右,造成废品率具高不下,浪费刀具,辅料.浪费工时造成的危害造成损失:由于动平衡合格率不高,按单班300计算,损失费(300X16%X40+其它=2070

5、元)选定课题提高NSE曲轴动平衡合格率6动力总成技术支持部动力总成技术支持部6制表人:柏立志 日期: 2009年10月25日2009年年7-10月月NSE曲轴动平衡合格率统计曲轴动平衡合格率统计 月份 品种7月8月9月10月1.5L曲轴动平衡合格率81%83%80%84%7动力总成技术支持部动力总成技术支持部78动力总成技术支持部动力总成技术支持部8调查调查1:QC小组对小组对NSE曲轴线曲轴线SQP后后1.5L曲轴和曲轴和N4曲轴线曲轴线1.4L曲轴线曲轴线2009年年7-10月月份动平衡合格率进行统计份动平衡合格率进行统计:结论结论:通过对折线图分析得出通过对折线图分析得出2009年年7-

6、10月月NSE曲轴线曲轴线1.5L曲轴动平曲轴动平 衡合衡合格率平均只有格率平均只有82%,远低于远低于N4曲轴线曲轴线1.4L曲轴动平衡合格率曲轴动平衡合格率,为了降低废品为了降低废品,提高提高产品质量产品质量,需对需对1.5L曲轴动平衡合格率不高的原因进一步分析调查曲轴动平衡合格率不高的原因进一步分析调查.调查调查2: 2009年年11月月,QC小组对小组对NSE1.5L曲轴动平衡不合格工件的原曲轴动平衡不合格工件的原因进行分析因进行分析,统计统计 NSE发动机是上汽乘用车重点项目发动机是上汽乘用车重点项目:NSE曲轴动平衡是曲轴生产线曲轴动平衡是曲轴生产线的重要工序的重要工序,需定期分析

7、动平衡合格率。需定期分析动平衡合格率。QC小组对小组对NSE曲轴生产线曲轴生产线动平衡合格率进行调查动平衡合格率进行调查9动力总成技术支持部动力总成技术支持部910动力总成技术支持部动力总成技术支持部10频频率率数数累累积积百百分分数数结论结论:由排列图得出曲轴初始不平衡量较大由排列图得出曲轴初始不平衡量较大,是曲轴动平衡合格率不高是曲轴动平衡合格率不高 的主要症结的主要症结.11动力总成技术支持部动力总成技术支持部11 QC小组成员于小组成员于2009年年11月月28日召开专题会议日召开专题会议,对本次攻关活动进行对本次攻关活动进行可行性分析可行性分析,结果如下结果如下:设备分析:设备采用带

8、有CAB950先进测量系统的SCHENCK全自动动平衡机,同时配备上海申克的手动返修平衡机,理论上曲轴动平衡合格率是可以保证的。工艺分析:采用钻曲轴几何中心孔(中心孔为R圆弧),与动平衡机有数据校正接口,可以优化动平衡初始不平衡量。同行业水平:南京N4曲轴生产线1.4L和1.8L动平衡合格率目前为96%,上海大众1.4L曲轴线生产曲轴目前动平衡合格率为97.5%人力资源:有丰富经验的工程师,操作工,机械调试人员,有充分的人员保障历史水平:。NSE曲轴(1.5L)2009年10月200根批次曲轴动平衡合格率达到95%12动力总成技术支持部动力总成技术支持部122009年年11月月28日召开专题会

9、议日召开专题会议,确定了此次质量攻关目标确定了此次质量攻关目标,在在4个月内个月内将将NSE曲轴曲轴(1.5L)动平衡合格率由目前的动平衡合格率由目前的82%提高到提高到98%以上以上.现状现状目标目标13动力总成技术支持部动力总成技术支持部13物料曲轴初曲轴初始不平始不平衡量较衡量较大大毛坯错模,平衡块尺寸偏大,余量不均匀毛坯补缩不好,造成组织缩松缺陷摸具和壳模磨损钻中心孔位置调整方法不正确动平衡前轴向加工余量不均匀环境毛坯铸造时控制不好毛坯成型不好，轴颈尺寸超差机床支撑轴瓦和工件上油物没有及时清理照明亮度不够设备驱动皮带张力调整不正确标准曲轴偏差机床测量精度标定不准确机床压块磨损人员工艺执

10、行不好方法设计有缺陷造成45平衡块偏重中心孔调整方法没掌握数据较少判断调整中心孔位置错误14动力总成技术支持部动力总成技术支持部14末端因素末端因素毛坯错模，4、5平衡块尺寸偏大,余量不均匀论证时间论证时间12月15日负责人负责人周明、陈祥南、许安确认方法确认方法小组讨论及毛坯检测分析确认标准确认标准1.5L曲轴毛坯产品图纸论证过程论证过程 根据2009年9-12月检查毛坯统计情况,4、5平衡块半径77MM，毛坯错模量0.8MM ,毛坯合格率90%,余量不均匀,直接造成曲轴动平衡初始不平衡量很大,其中机床验证5根记录数据如下:结论结论要要 因因末端因素末端因素毛坯补缩不好,造成组织缩松缺陷论证

11、时间论证时间12月17日负责人负责人、许安确认方法确认方法现场调查、分析确认标准确认标准根据1.5曲轴毛坯图纸技术要求,轴颈和曲柄臂不允许有成群的或蜂窝状气孔论证过程论证过程 出现气孔的曲轴较少,而且气孔都出现在曲轴法兰心部,气孔3MM,深度2MM,非成群或蜂窝状,造成组织缩松缺陷符合毛坯图纸要求,对动平衡初始不平衡量无太大影响.结论结论非要因非要因要因论证要因论证( (二二) ) 小 头 端大 头 端11 8 0 / 8 81 5 0 / 7 221 7 5 / 8 21 7 0 / 7 631 6 2 / 9 2 . 11 9 5 / 9 5 . 141 8 5 / 1 1 01 5 5

12、/ 9 452 1 0 / 1 0 61 8 0 / 1 0 1序 号初 始 不 平 衡 量 （ g . c m / d e g ）15动力总成技术支持部动力总成技术支持部15末端因素末端因素工艺执行不好、曲轴轴向尺寸超差论证时间论证时间12月18日负责人负责人陈祥南、许安确认方法确认方法检查培训记录和操作工自检表确认标准确认标准OP10工艺要求加工后曲轴两端面尺寸430.960.15,分中尺寸209.890.20。操作工工艺培训考核合格论证过程论证过程 2月08日,QC小组对操作工2009年12月自检表记录进行检查,基本符合工艺要求,并现场随机抽查1根,符合工艺要求，操作工培训合格 .结论结

13、论非要因非要因末端因素末端因素毛坯成型不好，轴颈尺寸超差论证时间论证时间12月20日负责人负责人陈祥南、高玉海确认方法确认方法SQE检查1.5L毛坯检查记录确认标准确认标准根据1.5曲轴毛坯图纸技术要求：未注拔模角度：最大1.5,轴颈尺寸主轴颈550.70,连杆颈530.70论证过程论证过程 如果未注拔模角度超差、轴颈尺寸超差,都会影响曲轴动平衡时的初始不平衡量. 2月10日,QC小组,根据SQE抽查记录,对9-12月记录进行统计.合格率平均98%,符合图纸要求结论结论非要因非要因要因论证要因论证( (三三) ) 要因论证要因论证( (四四) ) 月月份份品品种种9月10月11月12月1.5L

14、曲轴合格率100%96%98%98%16动力总成技术支持部动力总成技术支持部16末端因素末端因素机床支撑轴瓦和工件上油物没有及时清理论证时间论证时间12月21日负责人负责人吴忠意.确认方法确认方法现场检查确认标准确认标准SOS标准作业单(OP130工序),要求操作工及时清理轴瓦和工件油污论证过程论证过程 2月11日,QC小组对操作工操作进行检查,符合SOS标准作业单要求. .结论结论非要因非要因要因论证要因论证( (五五) ) 末端因素末端因素机床测量精度的标定不准确论证时间论证时间12月23日负责人负责人吴忠意.确认方法确认方法现场检查确认标准确认标准标定机床测量精度的砝码有无进行过计量，计

15、量合格证书论证过程论证过程 如砝码有油污，没有计量，将会影响机床测量精度标定，影响动平衡效果. 检查后，确认有计量合格证 .结论结论非要因非要因要因论证要因论证( (六六) ) 17动力总成技术支持部动力总成技术支持部17末端因素末端因素4、5平衡块偏重论证时间论证时间12月25日负责人负责人周明、许安确认方法确认方法毛坯供应商处调查确认标准确认标准铸态球墨铸铁QT700-2浇注工艺卡规定,每个壳型浇注时间8-10秒,温度1200-1400度论证过程论证过程 2月25日,QC小组对毛坯供应商调查.浇注工艺的关键是铁水浇注温度和时间,如果浇注温度低和时间短,会产生毛坯内部疏松缺陷.造成偏重。现场

16、检查,供应商浇注时间9S,温度1280.基本没有疏松缺陷.结论结论非要因非要因要因论证要因论证( (七七) ) 末端因素末端因素机床压块磨损论证时间论证时间12月26日负责人负责人刘朝军确认方法确认方法小组讨论确认标准确认标准压块设计图纸论证过程论证过程 12月26日,QC小组讨论,如果动平衡机的压块磨损较大,曲轴旋转时,两端压力不均匀,造成测试曲轴初始不平衡量不准确.经检测压块符合设计图纸要求结论结论非要因非要因要因论证要因论证( (八八) ) 18动力总成技术支持部动力总成技术支持部18末端因素末端因素钻中心孔位置调整方法不正确论证时间论证时间12月26日负责人负责人刘朝军确认方法确认方法

17、小组讨论确认标准确认标准钻中心位置调整方法论证过程论证过程 12月26日,QC小组讨论,通过动平衡机的CDM图，判断曲轴几何中心孔与质量中心孔相差多少，将数据带入钻中心孔机床调整窗口，调整X、Y坐标的值。微调中心孔位置，减小曲轴动平衡时的初始不平衡量，目前操作工按此方法调整操作，忽略了动平衡机和钻中心孔机床曲轴相位不同，输入数据有偏差,造成曲轴初始不平量更大.结论结论要因要因要因论证九要因论证九) ) 序号初始不平衡量(g.cm/deg)大头小头117616.813713.32208337.614718.93218331.512730.5420234816733051546314732119动

18、力总成技术支持部动力总成技术支持部19末端因素末端因素数据较少论证时间论证时间12月27日负责人负责人刘朝军确认方法确认方法动平衡机的记数界面确认标准确认标准取得较准确的调整数据，CDM图中记录数据250个论证过程论证过程 如果CDM图中，没有足够的数据，判断调整几何中心孔位置的依据不充分，影响调整效果，QC小组检查动平衡数据，记录500，符合要求。结论结论非要因非要因要因论证要因论证( (十十) ) 末端因素末端因素驱动皮带张力调整不正确论证时间论证时间12月28日负责人负责人顾小忠确认方法确认方法小组讨论确认标准确认标准50次重复测量标准曲轴不确定度R1.1论证过程论证过程 如果动平衡机的

19、皮带张紧力调整不好,动平衡机重复测量精度差,直接影响曲轴最终动平衡结果.检查平衡机的重复测量报告: R1=0.92 R2=0.30 满足要求结论结论非要因非要因要因论证要因论证( (十一十一) ) 20动力总成技术支持部动力总成技术支持部20序号序号要因要因对策对策目标目标措施措施地点地点完成完成日期日期负责人负责人1毛坯错模4、5平衡块尺寸偏大.余量不均匀加强毛坯检查频次，严格把关，确保毛坯质量确保毛坯错模量0.8mm(毛坯图纸要求),4、5平衡块半径77mm(毛坯图纸平衡块最大半径)的毛坯占每月供货毛坯的百分比进行统计:2对对1.5L曲轴动平衡进行分析：曲轴动平衡进行分析： 可进行平衡的曲

20、轴;要求曲轴不平衡量:分布中心偏心距30克厘米,分布半径(99%置信概率)130克厘米,初始不平衡量分布的最大值0.8mm。4、5平衡块半径77mm的曲轴进行跟踪，90%初始不平衡量160克厘米。QC小组讨论,提出减小4、5平衡块半径实验。 上料操作工对1.5L曲轴毛坯检查频次由原来1/50件.提高到1/15件,控制不合格件流入生产线实施过程实施过程：23动力总成技术支持部动力总成技术支持部233进行实验进行实验; 我们选取10根4、5平衡块半径77mm的曲轴,将平衡块半径减小0.5mm(用车床加工)R变为76.5mm (4、5平衡块) 10根曲轴进行动平衡时,初始不平衡量全部160克.小头端

21、大头端160/8879.2/72.52140/30109/763102/73.145.1/95.1490/12087.2/72.5570/106.548/1016125/130.2110/108.5765/334.530.5/30.5845/30.5120/101988.2/110.1130/120.110130/7090/26.5序号初始不平衡量（g.cm/deg）24动力总成技术支持部动力总成技术支持部244提出提出4、5平衡块更改方案：平衡块更改方案： QC小组成员在毛坯厂家，将我们实验数据提供给毛坯厂家，与厂家技术人员讨论，决定对壳型磨具进行修改，4、5平衡块减小0.5mm修改部位5壳

22、型铸造工艺参数优化：壳型铸造工艺参数优化： QC小组成员首先对工艺流程和毛坯厂家技术人员进行讨论:工艺流程如下;模具准备制壳模壳粘接输送送入浇注箱加盖加铁丸震实砂箱输送浇注冷却翻箱落砂清理检验入库25动力总成技术支持部动力总成技术支持部25并对影响曲轴毛坯错模,余量不均匀的工艺参数进行优化:(1) 为了避免壳模张开,加铁丸震实时间由20秒提高到25秒(2) (2)改变余量不均匀,收缩率0.8%降低0.6%,降低波动范围(3) (3)浇注时间8秒改为9秒,浇注温度由1430度改为1400度(4) (4) 入库前对曲轴飞边进行打磨.效果自测效果自测：整改前3月份88%86%82%整改后4月份100

23、%93%90% 项目时间毛坯检查合格率动平衡初始不平衡量160克厘米动平衡合格率通过措施一整改后毛坯合格率达到100%,动平衡初始不平衡量大幅降低.最终使动平衡合格率稳步提高26动力总成技术支持部动力总成技术支持部26实施二实施二:钻中心孔位置调整不正确钻中心孔位置调整不正确实施时间：实施时间：2010年 2月实施地点实施地点; ;NSE曲轴车间实实 施施 者：者：柏立志、陈祥南、许安实施方案：实施方案：现场现场培训培训制定制定流程流程数据数据分析分析调整调整中心中心孔孔27动力总成技术支持部动力总成技术支持部27实施过程实施过程： 现场培训现场培训QC小组成员根据公司“提高质量，降低成本要求

24、”对操作工进行动平衡理论培训，尤其对钻中心机床和动平衡机床数据校正接口方面进行培训，讲解动平衡机的测量系统CAB950及系统带有的CDM（中心孔数据管理）软件。强调钻中孔机床和动平衡机加工时曲轴姿态不同，并进行考试，全部合格 1钻中心孔加工时曲轴姿态第一连杆颈朝下动平衡时，曲轴姿态，第一连杆颈朝上动平衡数据校正原理图28动力总成技术支持部动力总成技术支持部282制定流程制定流程采集数据标准（250）分析CDM软件确定调整数据中心孔机床输入X、Y检查输入坐标正确性3数据分析数据分析 通过对措施一整改后，曲轴动平衡CDM分析(3月第二周加工曲轴图)：图中左下角V1、HI的数据就是OP10铣端面，钻

25、中心孔大头端需要调整的Y，X坐标，V2、H2就是小头端需要调整的数据、，将V1=0.39mm、HI=0.09mm、V2=-0.065mm、H2=-0.087mm数据输入ETXE-TAR铣端面、钻中心孔设备中心孔调整界面29动力总成技术支持部动力总成技术支持部294调整中心孔调整中心孔将V1=0.39mm、HI=0.09mm带入钻中心调整界面(大头端),转换成X、Y坐标（由于动平衡曲轴和钻中心孔曲轴姿态不同，相位相反。Y= -0.39.X=-0.09将V2=-0.065mm、H2=-0.087mm带入钻中心调整界面(小头端),转换成Y=0.065、X=0.087坐标,原理与大头端相同30动力总成技术支持部动力总成技术支持部30效果自测效果自测 QC小组通过以上整改进一步减小动平衡初始不平衡量, 99%初始不平衡量99160克厘米,4月上旬90%曲轴动平衡初始不平衡量在95克厘米左右,动平衡合格率已达98%.更改前中心连线的位置更改前中心连线的位置更改后中心连线的位置更改后中心连线的位置31动力总成技术支持部动力总成技术支持部311、目标检查、目标检查 QC小组2010年2月对NSE曲轴线动平衡合格率进行统计已达98%活动前平衡块上去活动前平衡块上去重孔重孔活动后平衡块上去活动后平衡块上去重孔重孔32动力总成技术支持部动