铁路局车辆段修配车间QC小组研制制动梁滑块磨耗套铆钉夹具成果汇报

XX铁路局XX南车辆段XX修配车间QC小组研制制动梁

滑块磨耗套铆钉夹具2017QC成果汇报118334812201610XX修配车间QC小组成立于2016年10月由11人组成大专以上学历8人平均年龄33岁均接受QC教育48课时以上活动开展12次XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局小组名称XX南车辆段XX修配车间QC小组成立时间2016年10月注册号课题起止时间2016年10月—2017年2月活动次数12次小组成员情况序号姓名年龄性别职称学历组内分工140男助理工程师大本技术指导235女技术员大专技术指导340男职教员大专方案制定440男班组工长大专方案策划526男车辆钳工大本检查验收627男车辆钳工大本检查验收722男车辆钳工大专现场试验825男车辆钳工大专现场试验945男熔接工中专加工制作1042男车辆钳工中专资料收集1126男制动钳工大专资料收集XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局2345678选择课题设定目标及目标可行性分析1提出方案并确定最佳方案对策实施标准化制定对策

效果检查总结与下一步打算XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局选择课题01（一）课题背景L-B组合式制动梁是我国铁路货车的主型制动梁，而滑块磨耗套能有效降低制动梁滑块与侧架滑槽磨耗板之间的摩擦力，保证车辆制动与缓解作用的及时有效。滑块磨耗套如果失效，将导致车辆制动故障，影响车辆正常运行，严重时可能引起制动梁滑块根部裂纹折断，导致制动梁脱落，造成车辆脱轨颠覆事故。XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局制动梁滑块磨耗套属于损耗品，常因磨耗过限、裂纹、松动、铆钉折断等故障须处理。XX修配车间加修组日均检修160根制动梁，处理磨耗套故障100余件。日期制动梁检修工作量（根）磨耗套故障处理工作量（件）10月8日1609610月9日16011510月10日1609810月11日1609410月12日160102平均160101XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局磨耗套是通过铝铆钉与滑块铆接在一起，传统作业方式是采用手工冲击铆接：用工具顶住铆钉一端，冲击另一端使铆钉压缩变形实现磨耗套的组装。（二）问题提出XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（1）作业效率低XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局平均耗时分解磨耗套组装新磨耗套、铆钉固定、铆接总时间正常状态60s15s107s182s异常状态（返工处理一次）60s*215s*2107s*2364s一根制动梁的检修耗时约15分钟,而正常状态下单个磨耗套更换作业平均耗时3分钟，占了整个检修过程耗时的20%。整个制动梁检修共有22个工序，可见磨耗套组装作业浪费时间较多，效率较低。（2）一次铆接质量不良，需二次处理XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局日期头部高于平面弯曲变形松动二次处理总量铆接总量二次处理比例10月8日20611379638.54%10月9日251094411538.26%10月10日1864289828.57%10月11日19123349436.17%10月1249%合计96433016950533.47%（二次处理总量/铆接总量*100%）月份铆钉消耗总量磨耗套消耗总量铆钉浪费数量（铆钉消耗总量-磨耗套消耗总量）铆钉单价（元）浪费成本（元）5月265217928603.630966月255417687862829.67月2580169588531868月275617879693488.49月2660195610043614.4平均2700.41799.6900.83242.88制表人：王昌枝制表时间：2016.10.142015年12月11日，制动梁滑块磨耗套组装岗位人员铆接时未将铆钉固定牢固，铆接时造成铆钉飞出，击打到了邻岗位的作业者。

（3）存在安全隐患XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局2016年5月17日，制动梁滑块磨耗套组装岗位人员铆接时用力不当锤子偏滑，砸到左手，造成手指受伤。实现铆钉的良好固定简单易用缩短铆接时间提高铆接质量减少重复作业作业效率低一次铆接质量不良存在安全隐患需求XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（三）提出课题课题课题分析优缺点结论研制制动梁滑块磨耗套铆钉夹具设计思路： 设计一种夹具，简单轻松的夹住铆钉，使铆钉固定良好，冲击铆钉一端完成铆接。分析：铆钉得到有效的固定，减小了对手臂的冲击力，减少冲击次数，自然会减少铆接作业时间，铆接效率将大大提高，并且铆钉受力稳定，铆接效果得到保障。优点：缩短作业时间，减轻劳动强度，提高作业效率。可行缺点（难点）：磨耗套组装铆接是在检修流水线上进行，夹具应满足复杂的检修条件。时间：2016年10月地点：车间会议室负责人：XXXX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（四）课题查新未发现此类产品、专利机床卡盘平口钳手持液压钳老虎钳课题创新思路XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局机械原理确定了本次活动课题：研制制动梁滑块磨耗套铆钉夹具汇报车间领导小组研究讨论XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（五）确定课题设定目标及目标可行性分析02（一）确定目标XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局人员铆接耗时第一次第二次王华强40.5s39.9s洪江44.3s42.1s胡振53.0s49.7s张最41.4s37.0s王昌枝40.0s35.9s为确定合理的目标值，小组成员在现场进行了模拟实验：将需要铆接的制动梁平放在地面，模拟铆钉得到了良好固定进行铆接，并统计铆接耗时，我们发现铆接平均总耗时为42.4s。若铆钉有专用固定夹具，铆接时间将可能进一步缩短，于是我们将目标值设定为：作业时间由107s缩短至40s。根据现场模拟测试，铆接平均总耗时为42.4s，若夹具设计合理、简单方便，铆接耗时可以突破40s。

小组由不同专业的管理人员、不同的工种组成，具有丰富的QC创新经验和较高的创新能力。车间具有相应的加工设备，如：台虎钳、切割机、车床、钻床等及各种钳工工具。根据段有关成本意识，创新活动得到大大的鼓励与支持。目标可行1234XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（二）目标可行性分析理论依据创新优势条件设施重视程度提出方案并确定最佳方案03XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（一）总体方案的选择制动梁滑块磨耗套铆钉夹具局部包裹可紧固单手实现铆接四爪仿型式灵活轻便两头夹紧活动装卸一侧包裹接触面积大安装便利铆钉夹具固定住铆钉方便易用省时省力运用PDCA循环不断改进两端钳夹式平板包裹式小组成员开动脑筋，集思广益，运用头脑风暴法，从多个角度提出可供选择的意见、观点，并用亲和图加以归类、汇总：XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局序号灵感来源借鉴点设计思路初选方案1手持钳夹、老虎钳固定方式：夹住物件两端类似于钳子夹住铆钉两端，锤击钳夹一端，铆钉受压变形实现铆接两端钳夹式紧固方式：手臂施加力安装方式：活动安装2通用台钳、卡台固定方式：单侧包裹物件一端利用U型三面包裹固定住铆钉，一面开槽，用于铆钉的锤击铆接平板包裹式紧固方式：空间限制卡住安装方式：一侧卡入安装3机械手吊具固定方式：整体包裹住物件配合滑块磨耗套外形尺寸，像四爪机械手一样将铆钉与磨耗套夹在一起，另外附加一个紧固装置，以压紧铆钉四爪仿形式紧固方式：独立抓紧机构安装方式：配合外形套入XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局方案一简易图示论证分析模拟实验测试评价两端钳夹式小组成员用两闸瓦插销作为钳子力臂，设计张口角度为，保证钳子端面与铆钉面在同一平面，并用弹性扁销限制夹具开口行程，保证使用便捷。于2016年11月4日进行了现场测试，测试情况如下：优点：夹具安装方便缺点：1.铆接耗时比原耗时缩短了45.9s，但高于目标值。2.该夹具基本能够实现铆钉的固定，但偶尔会出现铆钉脱落现象。3.存在铆接不符合要求现象。4.握夹具的手容易被震痛。人员次数耗时铆接情况固定效果王昌枝152.3s良好良好245.6s头部不平整良好355.8s良好良好460.9s良好良好565.5s良好良好张最178.2s压缩量不足脱落一次265.6s良好良好359.2s良好良好458.8s良好良好569.1s良好脱落一次平均耗时61.1s//XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局方案二简易图示论证分析模拟实验测试评价平板包裹式根据磨耗套外平面，焊接了U型槽口定位夹具，保证与磨耗套平面密贴，并于2016年11月7日进行了现场测试，测试情况如下：优点：1.夹具安装方便2.铆钉固定效果良好，不会出现铆钉脱落现象。3.铆接耗时与目标值接近。缺点：1.存在铆接不符合要求现象。2.夹具容易变形。人员次数耗时铆接情况固定效果王昌枝142.3s良好良好240.1s良好良好339.2s良好良好442.5s良好良好535.4s良好良好张最144.7s良好良好237.3s良好良好339.5s良好良好440.6s铆钉松动良好537.9s良好良好平均耗时39.95s//XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局方案三简易图示论证分析模拟实验测试评价四爪仿型式仿照磨耗套外形尺寸，加工出四爪结构，预留一点的组装间隙，方便夹具安装，并用顶块放于铆钉尾部代替紧固装置。于2016年11月9日进行了现场测试，测试情况如下：优点：1.铆钉铆接效果、固定效果良好。2.铆接耗时与目标值接近。缺点：1.夹具安装时间可能会有所增加。人员次数耗时铆接情况固定效果王昌枝145.4s良好良好239.6s良好良好340.3s良好良好441.5s良好良好536.7s良好良好张最141.3s良好良好236.9s良好良好340.2s良好良好442.3s良好良好538.8s良好良好平均耗时40.3s//XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局方案模拟图示综合评价结论效果方面劳动强度方面操作性方面方案一：两端钳夹式1.固定效果欠佳2.铆接质量欠佳3.作业耗时长于目标值需双手配合完成作业，夹具需大力握紧。力传递有消耗，体力耗费较多。安装便利，铆接不便捷不选用方案二：平板包裹式1.固定效果良好2.铆接质量欠佳3.作业耗时接近目标值需双手配合完成作业，手握夹具简单省力。安装便利，铆接简单不选用方案三：四爪仿形式1.固定良好2.铆接质量符合要求3.作业耗时接近目标值单手即可完成作业安装稍复杂，铆接简单选用XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局方案分解树形图XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（二）分解方案的选择

1、分解方案的选择方式设计思路图示分析评价杠杆压紧紧固方式杠杆绕支点旋转时，将与杠杆焊接在一起的压紧顶杆往前移，另一杠杆往下滑限制顶杆移动达到紧固作用。1.加工较为复杂。2.可转动连接处容易受力松动。3.容易弹性变形，紧固效果欠佳。凸轮压紧紧固方式通过凸轮摆动，最高点接触时压紧铆钉。1.简单易实现。2.接触面小，最高点易磨耗。铆接时容易滑动，需手扶稳。3.紧固效果较好。螺纹旋转紧固方式利用螺纹旋转，螺杆前移压紧铆钉。1.简单易实现。2.螺纹连接可靠。3.紧固效果良好。紧固方式分析评价表选用2.手柄结构分析评价表形式图示测试分析综合评价选择T型结构1.结构简单，易加工。2.工作所占空间小。3.旋转紧固力矩为14.25N.m。三种结构加工都比较简单，便于旋转紧固，但Y型结构紧固力矩小，可以解决有时紧固不到位的情况。最终选择:Y型结构Z型结构1.结构简单，易加工。2.受工作环境空间限制。3.紧固方向不稳，旋转不便捷，旋转紧固力矩为≥28.5N.m。Y型结构1.结构简单，易加工。2.工作所占空间小。3.可借用工具进一步旋转紧固，旋转紧固力矩为≤14.25N.m。XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局A3钢板1.材料价格较高，为38.5元/kg2.材料屈服极限为220MPa3.耐腐蚀，焊接性能好4.需另外购买1.材料价格较低，为4.1元/kg2.材料屈服极限为400MPa3.耐腐蚀性较差，焊接性能好4.材料库现有，规格多样VS不锈钢钢板两种材料的屈服极限都能够满足需要，焊接性能好，但A3钢板成本低，且加上有现成的材料，夹具使用环境较好，对耐腐蚀性要求不高，最终选择：A3钢板。XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局3.四爪材料分析评价四爪结构与磨耗套接触，必须确定受力面积，保证铆接过程中磨耗套受力不被损坏。查询资料可知：合金铆钉屈服极限δ=195MP，磨耗套的压缩强度P≥20MPa。使铆钉变形的屈服力F=δ*S=195*106*3.14*16*10-6=9.7968KN。四爪与磨耗套受力面积S=F/P=9.7968*103/(20*106)=489.84平方毫米。四爪与磨耗套接触长度L约为50mm，四爪厚度D≥S/L=9.8mm，因此选择厚度D=10mm的钢板。XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局4.四爪结构规格的分析评价XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（三）确定最佳方案最佳方案树形图制定对策04XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局根据最佳方案,小组按照“5W1H”原则制定了对策表。序号对策目标措施地点完成时间负责人检查人1设计及绘制夹具图纸1.夹具尺寸设计合理，保证抓牢滑块磨耗套。2.螺栓选用符合强度要求。3.图纸绘制符合制图要求。1.设计夹具构造及主要尺寸。2.计算所需螺栓的强度要求。3.完成夹具的图纸绘制。办公室2016年12月20日2材料选用及准备所用材料现场常见，不另外购置零配件。1.寻找现场合适的材料。车间检修库2017年1月5日3加工四爪结构1.四爪结构尺寸符合图纸要求。2.四爪与磨耗套接触面平整，无毛刺。1.根据图纸要求，用仿型切割机加工四爪结构。2.打磨四爪组件，消除毛刺、保证接触面平整。3.检测四爪结构尺寸。机械加工间2017年1月7日4制作紧固装置1.紧固装置结构尺寸符合图纸要求。2.手柄与螺杆焊接同轴度公差不大于1mm。3.紧固装置转动灵活。1.根据图纸要求，加工制作紧固装置。2.检查手柄焊接的同轴度。3.检查紧固部位转动效果。加修组检修区域2017年1月10日5紧固装置与四爪整体焊接1.焊接位置偏差不大于1mm。2.四爪结构需平行。1.根据设计要求，检查焊接组装效果。加修组检修区域2017年1月12日6现场测试1.夹具能很好的固定住铆钉，实现铆钉铆接。2.方便易用，作业耗时不超过40s。1.试用研制的夹具，检验紧固及铆接效果。2.统计铆接作业耗时。制动梁检修流水线区域2017年2月6日对策实施05实施一：设计及绘制夹具图纸1.确定夹具主要尺寸

2016年12月5日，小组成员王勇、夏自翔、陈电顺根据磨耗套的详细尺寸，初步设计出夹具的主要尺寸。XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局主要项目尺寸爪内距长110mm爪内距宽60mm爪厚10mm手柄宽80mm2.确定紧固装置螺栓大小通过查阅资料：该铝合金铆钉屈服极限δ=195MP

普通螺栓抗拉强度为170N/平方毫米使铆钉变形的屈服力F=δ*S=195*106*3.14*16*10-6=9.7968KN螺栓有效面积S=F/170=9796.8/170=57.63平方毫米=0.5763cm2常用螺栓中12mm螺栓已足够满足强度要求，选用。XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局3.夹具图纸的绘制2016年12月13日，小组成员胡振、王勇根据已设计确定的尺寸，考虑现场实用性，完成了夹具图纸的绘制。XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局实施二：材料选用及准备实施情况小组成员本着不外购原则在材料库里进行制作材料挑选，最终采用了边角料钢板(厚10mm)、下侧门挂环、螺栓螺母（M12mm）作为制作材料。目标检查合理利用报废的材料、料库中常见零配件，未另外购置零配件，制作成本得到了控制。实施人地点车间检修库完成时间2017年1月5日XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局实施三：加工四爪结构实施情况2017年1月10日，小组成员陆文祥、夏自翔、鄢钦按照图纸要求，完成了四爪结构的制作与加工。目标检查四爪结构尺寸符合图纸要求，与磨耗套接触面平整、无毛刺。实施人地点机械加工间完成时间2017年1月10日4.尺寸检测1.仿形机切割2.打磨3.四爪成品XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局实施四：制作紧固装置实施情况小组成员陆文祥、鄢钦利用现有配件，制作出了紧固装置。①紧固部位制作→②手柄制作→③紧固装置整体焊接→④紧固装置成品目标检查紧固装置结构尺寸符合图纸要求，转动灵活，手柄与螺杆焊接同轴度公差不大于1mm，目标达成。实施人地点加修组检修区域完成时间2017年1月16日XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局实施五：紧固装置与四爪整体焊接实施情况

小组成员陆文祥、鄢钦根据设计要求，将紧固装置和四爪结构焊接成型，最终完成了夹具的全部制作。目标检查焊接部位焊接良好，位置偏差未大于1mm，四爪结构平行，符合设计要求。实施人地点加修组检修区域完成时间2017年1月18日XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局实施六：现场测试实施情况2017年1月23日，小组成员王华强、洪江、胡振、张最、王昌枝分别对夹具进行了现场测试，并对铆接作业时间进行了统计。目标检查夹具实现了铆钉的良好固定住，未出现铆钉脱落现象，且夹具方便易用，作业平均耗时为21.1s，未超过目标值40s，目标达成。实施人地点加修组检修区域完成时间2017年1月16日①夹具安装②紧固④质量检查⑤松开③铆接人员次数安装夹具耗时紧固耗时锤击铆接耗时松开夹具耗时总耗时紧固效果铆接质量王华强第一次5.0s5.9s5.8s4.0s20.7s良好良好第二次5.1s6.2s5.9s4.1s21.3s良好良好洪江第一次4.9s6.2s6.2s4.5s21.8s良好良好第二次5.0s5.8s6.0s4.2s21.0s良好良好胡振第一次5.5s6.5s6.0s4.5s22.5s良好良好第二次5.2s6.0s6.5s4.6s22.3s良好良好张最第一次4.8s5.6s5.9s4.4s20.7s良好良好第二次4.8s5.9s6.2s4.2s21.1s良好良好王昌枝第一次4.5s5.2s6.0s3.9s19.6s良好良好第二次4.6s5.4s5.8s4.2s20.0s良好良好平均4.94s5.87s6.03s4.26s21.1s良好良好效果检查06XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（一）目标比较方便易用体积小，重量轻，方便拿取重量:0.8kg空间体积:（11*4.8*25）cm³

操作简单即学即会单手完成铆接，劳动强度降低XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（二）现场试用效果XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局2.返工量减少日期二次铆接量铆接总量二次处理比例1月22日09801月23日09501月24日010701月25日1931.08%1月26日0880周二次处理比例（二次铆接量/铆接总量*100%）0.21%制表人：夏自翔制表时间：2017.2.7XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（三）效益分析1.经济效益夹具制作成本：费用项目A3钢板螺栓螺母

（Φ12mm）下侧门挂环其他合计金额

（元）596100120创造经济效益：1800*（33.47%-0.21%）*3.6*12-120=25742.4元/年2.社会效益

此夹具的投入使用，降低了制动梁滑块磨耗套组装岗位的劳动强度，并消除了该岗位存在的安全隐患问题。

标准化07XX南车辆段XX修配车间QC小组XX铁路局（一）标准化措施整理夹具相关数据材料、图纸，编制了工具制作手册（文件编号：XTXPCJQC-2017-02），以便于以后的加工制作、改进及推广。编制了工具使用说明书（文件编号：XTXPCJQC-2017-