质量提升报告

1、优秀质量提升与改进绩效报告改进行星齿轮磨损及质量控制浙江XX机电有限公司二零一-b年三月H一日内容页次 TOC o 1-5 h z .改进项目概况 1.改进项目现状调查 1.改进项目问题存在原因分析 1.提高齿轮强度严控粉末质量 2.减小颗粒之间与模壁之间的摩擦 3.增大了粉末的塑性变形能力，提高压坯密度 3.改进项目的问题存在主要原因确认 3.解决方案及技术对策和改造实施 3（一）选择合适的温压粉末颗粒和粒状 4（二）掌握温压成形工艺的特点 4（三）解决温压成形配套模的制造工艺 8（四）采用“非导电性材料”作为模具的固定圈 10（五）方案实施和改造后的效果 11.通过改进行星齿轮磨损及质量控

2、制后的感想 11改进行星齿轮磨损及质量控制杜绍才一.改进项目概况图：1行星齿轮变速器，属于一种齿轮箱，它是由（如图 1 ） A-外齿圈，B-太阳 轮，C-行星轮，齿轮轮轴组成，根据外齿圈、太阳轮和行星轮的运动关系，可以 实现输入轴与输出轴脱离刚性传动关系、输入轴与输出轴同向或反向传动和输入 用输传动比变化，行星齿轮传动具有传动效 率高、传动方案灵活多样、扭矩-质量比大等 诸多优点，因而被广泛地应用于家居、家 电、机械设备、精密仪器、数码设备、医疗 器械、汽车传动、自动化传动等领域。目前，很多混合动力汽车和军用装备大量采用 行星齿轮传动机构作为功率耦合装置和变速 机构。改进项目现状调查行星齿轮变

3、速器的特性：体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转 平稳，噪声低、输出扭矩大，速比大、效率高、性能安全等特点。虽然行星齿轮 有上述诸多优点而且也被广泛使用，由于在各零部件的制造中、安装过程中存在 等众多因素。我公司在研发生产行星齿轮变速箱过程中，期初的研究主要集中在 轮系的振动特性、系统惯性、刚度参数和行星齿轮布置方案的影响分析上，未对 行星齿轮的能量分布方面作研究。我公司研发生产的行星齿轮变速器用户反 馈提出该产品的震动和噪音随工作日增长而增大直至影响使用。三.改进项目问题存在原因分析针对用户反馈的问题，对行星齿轮变速器零部件进行了全面的检查，找出发生问题的所在并进行分析和研究问题的起

4、因，发现（如图 2 ）齿轮磨损。由于行星齿轮机构包括一个太阳轮如（图 1 B）、若干个行星齿轮（图1 C）和一个齿轮圈（图1 A）,其中行星齿轮由行星架的固定轴支承，允许行星轮在支承轴上转 动。转动齿轮在工作过程中受到周期性载荷力的作用，在标定转速内发生强烈的 共振，随着整个变速器工作时间增加，齿轮啮合工作面磨损增大，导致啮合间隙 增大，加以润滑脂处在高温环境下润滑效应随着降低， 致使摩擦表面得不到很好的冷却和润滑，磨损就 更加严重导致齿轮间距间隙加大，即随着工作力 的不均而造成震动和噪音产生增大，使整个行星 齿轮变速器性能下降。 通过以上对行星齿轮磨 损分析，找出发生震动和噪音问题的震源，总

5、结 以上行星齿轮工作面磨损问题是太阳轮 A-外齿 圈、B-太阳轮、C-行星轮制造工艺采取温压形工 艺，要解决震动和噪音质量问题首先要解决齿轮 磨损。归纳了以下解决方案。1、提高齿轮强度严控粉末质量温压成形所用铁基粉末因具有以下条件；1）粉末粒度组成合适的基粉可以 使粉末颗粒重排列获得足够空间和粉末颗粒充分填充；2）粉末颗粒形状选择球形颗粒，使粉末颗粒表面积取得最小可降低重排列阻力；3）改善塑性变形能力，要使混合粉末在温压过程不仅要加温还要传送、压制过程都应当保持较好的 压缩性和流动性，应当始终如一的松装密度；粉末粒度组成对齿轮压坯密度有很 大影响；当在压制密度最高点的温度值都是在100 C左右

6、。在较低的压制压力下，我们知道的是，在温度的作用对于粗粉末压制密度影响不大，对细粉末压制 密度影响较大。在高的压制压力下（1000 MPa以上），结果正好相反，即温度 的作用对于粗粉末压制密度影响较大，对细粉末压制密度影响不大。在制造高密 度零件时，粉末化学成分和硬度对其成形性能影响很大。对铁粉而言，粉末纯度越高，显微硬度值越小，粉末越易压制。为此，以上技术是温压成形工艺的关键 技术。我们必须研究，掌握。2、减小颗粒之间与模壁之间的摩擦粉末冶金温压成形过程中，采用润滑剂可以减小粉末与模壁间的摩擦力，使 压制时的压力损失减小；以及减小粉末与粉末间的摩擦力，加速粉末的重排。铁 基粉末温压成形润滑剂

7、要求如下：1）润滑剂的玻璃化温度与温压温度有合理的 搭配；2）易于在合金粉末表面形成润滑膜或在压制过程中形成转移膜，并且具 有一定的抗压能力；3）能阻止或减缓金属粉末的氧化；4）烧结过程中分解物并 不污染环境。止匕外，润滑剂应具有较好的润滑性能：1）较好的流动性；2）较低的摩擦系数。这一，压坯密度的变化规律和它的力学性能的探讨了，了解润滑剂 对温压成形工艺的影响即对行星齿轮变速器的齿轮的磨损存在关键的作用。3、增大了粉末的塑性变形能力，提高压坯密度压制温度，减缓了金属粉末的加工硬化速度，增大了粉末的塑性变形能力， 提高压坯密度。温压时润滑剂具有粘流性，改善了粉末之间的摩擦状态，润滑剂 大部分被

8、挤出压坯，降低了粉末与模壁之间的摩擦，提高了压坯密度。铁基粉末 温压工艺在130 C150 C左右的温度下，但也有报告认为温压可加热到 100 C以下和250C。温压温度通常与所加的润滑剂的特性有密切关系，要求所 选的润滑剂在温压温度具有最佳的润滑效果，一般将温压温度控制在聚合物润滑 剂的玻璃化温度之上 25 C85 c或在熔点之下 5 C50 C,此时润滑剂处于 粘流态。若温度过高，形成的润滑膜易被破坏和失效，应对铁基粉末最佳温压温 度与压制压力和装粉高度有的关认识。为此，要对温压温度、压制压力和装粉的 高度严加掌握和控制。四、改进项目的问题存在主要原因确认公司由技术人员、一线生产师傅、质量

9、部门成员组成的解决行星齿轮磨损 及质量问题的Q。、组。大家通过上述对粉末冶金温压成形的行星齿轮的工艺 理论作了系统的学习、分析、对照和研究。认识到我们现行的粉末冶金温压成形工艺不完善之处，应当及时得到改善，修订一套具有科学性、可操作性和经济性 工艺文件，改善用户反馈提出的产品使用期间产品产生震动和噪音增大问题。 五、解决方案及技术对策和改造实施为了解决变速箱齿轮磨损问题，我公司相关技术人员通过生产现场调试，对 原有的温压工艺相关参数进行了调整，从原材料粉末、润滑剂、温压温度进行了 以下改进和措施。(一)选择合适的温压粉末颗粒和粒状我们知道，温压粉末是温压技术的核心和获得高密度铁基粉末冶金零部件

10、的 技术关键，由于目前最常用的为铁粉而国内市场尚没有一种国产品牌粉末可以供 货态用于我公司温压工艺，按温压工艺的混合粉末不仅在加热、传送及压制过程 中都应具有良好的压缩性，流动性和始终如一的松装密度严格要求，为了控制粉 末相关参数，我公司制定粉末粒度测定参数标准。对粒度分布进行测定：避免粉 末的粒度和粒度组成原因影响工艺性能。粒度测定主要方法一览表粒径基准方法名称测量范围m粒度分布基准筛分析40质量分布几何学粒径光学显微镜500 0.2个数分布电子显微镜10 0.01同上当量粒径重力沉降 离心沉降50 1.010 0.05质量分布 同上比表面粒径气体吸附20 0.001比表面积平均径气体透过5

11、0 0.2同上光衍射10 0.001体积分布光什RM权彳仝X光衍射0.05 0.0001体积分布注释：.筛分析法：标准筛,在一英寸距离上有的网目数：m=25.4/(a+d) a 金属网丝直径；d网孔直径；.显微镜法：采用显微镜观察颗粒，在刻度尺上量出颗粒直径，测5001000粒，用算术平均值法计算；3、沉降分析：是根据物质颗粒在介质中的沉降速率来测定颗粒大小的一种方法。4、光散射法：颗粒越大，产生的散射光的 8角就越小；颗粒越小，产生的散射光的8角就越大。5、光遮法；6 、电阻法；7、淘析法（风选和水力分级）。（二）掌握温压成形工艺的特点我们QC小组成员围绕着铁基粉末温压成形工艺特点分析：针对

12、粉末冶金制压 形成过程中的粉末在瞬间流动和模壁产生的摩擦等作了深度的探讨。通过本项目 的开展对粉末冶金技术，工艺和基础理论上有较大收获并掌握以下各项技术和生 产成效。1、运用高密度压制温度，减缓了金属粉末的加工硬化速度，增大了粉末的 塑性变形能力，提高压坯密度。1）实验方法及实验过程项目改进QC小组成员从铁粉分类、铁粉粒度组成以及化学成分等方面作手 对温度生坯密度的影响情况进行了试验，试图找到使用于温度工艺的铁粉的最经 济、最合理的性能组合。如表1表1铁粉的化学成分和工艺性能进口 水雾 化粉0.01一0.01一SMnSiO酸不 容物Fe松装密 度/ g , cm - 3流动性/s , 50g

13、- 1进口 水雾 化粉0.01一0.0170.220.020.490.2余量2.5730.3进口 水雾 化粉0.01一0.0120.13一0.360.2余量2.9430.3进口 水雾 化粉0.01一一一一0.1一余量2.9524.6编号项:思卿能由刚O搂供验过程即（还原把表1实验用铁粉的化学成分粉末,粉）、2号（国产水雾化粉）、3号（进口水雾化粉）。采用“水浸法”测定粉末压坯密度；使用HX-1型显微硬度计测定压制前后粉末颗粒硬度值，每个试样分别测定10次取其平均值作为试样颗粒平均显微硬度值来分析，铁粉类型对温 压压坯密度的影响。如图 1为不同铁粉类型对温压压坯密度的影响。从图1中可以看出压坯0

14、 20 40 60 80 100 120 140 160密度在不同压制温度下的最大增加幅 度。从图1a 1b中可以看到。无论在 那种压制压力和压制温度下，3号粉050100150图1b 压制压力为1000MPa末的压坯密度均高于其余两种粉末的 压坯密度，但是他们的压坯密度随压 制温度的变化趋势基本相同，在两种 压制压力下，随着压制温度的提高， 无论那种类型的铁粉，其压坯密度均 有所提局。并在 100 c左右达到最大 值，超过这一温度，压坯密度值反而 有所下降。当压制压力为 560MPsH, 各号粉末的最高压坯密度值如图所 示；当压制压力为 1000MPa时，各号 粉末的最高压坯密度值如图1a所

15、示； 从图中还可以发现，在高的压制压力 下，压坯密度随温度的升高而增加的 幅度较低压制力加大2、掌握了温压时润滑剂具有粘流性，改善了粉末之间的摩擦状态，润滑剂大部分被挤出压坯，降低了粉末与模壁之间的摩擦，提高了压坯密度。铁基粉末温压工艺在130 C150 C左右的温度下，温压温度通常与所加的润滑剂的特 性有密切关系，要求所选的润滑剂在温压温度具有最佳的润滑效果，掌握了温压温度控制在聚合物润滑剂的玻璃化温度之上，此时润滑剂处于粘流态。若温度过 高，形成的润滑膜易被破坏和失效这一规律。2）实验方法及实验过程改进项目QC小组成员将实验用粉末和润滑剂原料为水雾化铁粉、铜粉、石 墨粉。润滑剂选用粉状 E

16、BS L、Ao其中L和A为润滑剂。粉末的具体成分 （mass狗口相关性能见表1如下；表1实验用原料表1实验用原料粉末类型粉末粒度/ mm（目）含量（质量分数）/ %水雾化Fe粉0.104 (150)97.0铜粉0.074 (200)2.0石墨粉0.029 (500)1.0润滑剂0.074 (200)0.6改进项目QC小组在实验过程先配好97 %铁粉+2 %|同粉+1 %碳粉的混合粉3 份，然后各加入质量0.6 %的不同润滑剂。在混粉机内混合1小时。再将混粉放 在加温炉中预热到压制温度。然后填充到加热至相同温度的模具内，待温度恒定 后开始压制。压制压力分别为 610MPa和700MPa压制温度范

17、围为室温 200C。 实验结果见图1、图2;图1,为加入润滑剂EBS和L的混合粉末在610MPaffi力、不同温度下温压 压制的压坯密度变化图。压制温度/七T.207. 167. 127.067.047.006.随6.926.89图2,为加入润滑剂A和L的混合粉末在700MPa压力、不同温度下温压压制的压坯密度变化图。却 始 ol-Thc Services Group-llaJy报告编号MSI50S55Repent No.苏州迈界i金属检测服务仃限公司SUZHOU METAL SERVICES COJTD.检测报告俄托单位： Cuithimcr:委托单位地址：CMnmcr AdtL:样品名称：

18、Ssimple Mmie:收祥日期：Ree. Latc:检测日期；Tesl U&W：报告日帆Report Date：浙i11%：机电行限公司浙江台州黄岩院播高津I：业区津尚轮2015 年 口6月 04 U3015年帐月04 1-2。15年第M 05日M15 年 06 月 05 FlTest ReportL布推冷箱叽霞小土司检耦专用律无效.llw reptKfi i inn. id id SZMS证ai6d mih电 餐理L工本撰方双对送检棒枯丸Sh如行行议请在IS H内提出Illis niptm 讴 口造匕.M$pon如卜卜 liw Siinupk reived. Anj txtepckxi

19、must lx iwndcwd ilhin 15 cfavs, 工卡”本公司书加批满.不叫耙分发副本推由完整复制聒外储ihis rMirl gnT be prlifillx mpisd unless 跋t MiHu口 Liyehori/iilion 肝nm SZMS C Complu加 m” cxcirphma)批 港;Approved by:校 捺tJiecked by;编 制：Prepared b:盛明Zip2I5UGWeh: kmw.mrhilscrvtn第l页J/ f!Pajwl uf 3施姓 3d卜劳州工亚园区民胜整JJ号样由山川鹏*2*1X433 Mlntbeiit： Rtnid

20、Shenpu Town.srR 电话 U 杜)t 州 11-69J61 %J 侍 A I h! )r cs.ripti（n样一名祢样品编号样品拙述Suinplc NanieSample No,Description伞茜轮火）O&55-I齿轮镶联样品2件，见图1华齿轮（小）0855*2图1测试样品和捌试位置-?客户提供信息/ hifnmiatiuii EF眸iilM b、Cuslomtr以卜例息由客户提供，客户对信息的息曲性负附1 he 心 Ihn 唾、田叩展 were hubmiud and ideinitied hj bn be ha If of the tuManwr样品编1 Sample

21、 No.材质Material号件1: Part No.客户1JCustcuner No,0S55-1粉末冶金193A26091101500855-2的木冶金193B36091101494数据及结果UJutu uud Result检测报告镶页专用.Icsl Re|Hir14.1 硬度 bV/0.8的0.V到0.9*1231.053-11.0491仃致间化丫深观 (.V. WWHV0.1 J0.52mm有效变化炭深度(至 600HVQ.I)Hardness Gradient Curve 0655-1 Pls- 检测报告篁页k用. 也： R中in wilinned18GOCHJ r-Lg* m ia

22、 -l.1W MCI 一i1徊I9T11-111 IQ 口出 *30 口的。戈电轴 QTQ QB G 科 1 Bslanct gpi Real 缸Leo 1 ee i弟3史共3页Fie 5 uf 3报告结版THE END-附件4Robert Bosch Elektrowerkzeuge GmbH1一.二1：附 “：.,.二11 F, 土 ！一二 i ：k ：-川1 31Tli.HRm ! Rr 7| 1 f- Ci c 宝 ihniF产 Cw-rri uwiyZiiqiang Fore Machinery & Esctronic Co. Lid.Huangyan District 318025 TAIZHOUDepart. L&Sj nskiigjdtf. b