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踏板回位弹簧疲劳试验设计


QC的过程就是PDCA的过程, PDCA的过程就是我们从失 败到成功的过程。
此外,严格地控制成本、提高绩效,使得QC成功的意义更 加深刻。
(二)下一步打算
此次QC活动给我们最大的启发是,充分利用现有资源,设 计新的工装夹具,有效组合各元素来完成新的试验,解决新的问 题,可在很大程度上降低能耗、提高工效。 因此,我们下一步打算:继承该工作方法,利用现有台架, 设计能满足不同长度的弹簧进行疲劳强度试验,推广此方法完成 不同类型规格的弹簧试验。
项目 数据 试验次数 拆检次数 优化前(4个弹簧) 400万 40次 优化后( 4个弹簧) 100万 10次
试验周期
92天
23天
工装改进效果对比
试 100 验80 耗60 时40 ( 天20 ) 0 改进前 改进后 效果检验: 试验效率大幅度提升 (提高4倍),大大 改进前 改进后 缩短了试验周期。
实施六:安装调试
行距 利 程来 用 控限 制位 导螺 向栓 轴的 的间
回位弹簧应保证水平固定
115mm
限位螺栓间距为115mm、利用垫块确保各 固定支座间水平同轴
垫块
六、试验效果检查
整个试验装置调试完成后进行了初期试验:
*装置弹簧拉伸行程为115mm;
*试验频率为1787次/h; *弹簧运行过程未出现扭曲 满足试验要求!
试验台架与气 缸的选择
台架长度、气缸行程与加载 力均能满足试验要求
制作试验台架与选择 合适气缸
邢元悦 刘 新 邢元悦 李 军
2012.05. 05 2012.05. 10
2
3 4
控制单元的选 实现对弹簧试验的换向控制, 将控制柜、气缸和换 择 能够控制并满足加载频率 向阀进行组合 制作导向轴 制作连接件 限位方式与固 定支座的选择 安装调试 制表:张颖惠
无满足要求的试验设备,需设计一套新试验装置
二、确定目标
设计并制作踏板回位弹簧疲劳试验系统,完成试验任务。
三、提出方案并确定最佳方案
(一)拟定初步方案
方案一:利用电机作为动力源,实现踏板回位弹簧的循环加载
方案二:利用气缸作为动力源,实现踏板回位弹簧的循环加载
方案三:模拟现实工况,利用气缸加载踏板,实现回位弹簧的循环动作
利用气缸作为动 与现实工况有些不 力源,实现踏板 利用气缸加载弹簧,安装方便、快捷, 同,但对试验本身 回位弹簧的循环 设计部分新工装 极易实施 影响不大 加载 模拟现实工况, 利用气缸加载踏 板,实现回位弹 簧的循环动作 在整车上进行试验, 装置设计复杂,试 利用气缸加载踏板 与现实工况一致, 验过程不能保证稳 实现弹簧 的循环动 试验效果优 定 作
实现试验控制导向作用,确 保弹簧受水平轴向力
实现回位弹簧顶端与气缸顶 杆的连接 确保弹簧行程满足115mm, 保证各功能部件的同轴度和 水平高度一致 试验时,能保证稳定运行
绘制图纸并加工
宋 磊 金坤林
宋 磊 金坤林 邢元悦 李 军 宋 磊 金坤林
2012.50. 15
2012.05. 15 2012.05. 20 2012.05. 25
邢元悦 刘 新
90 60 60 60 42 25 12 12
4 4
张颖惠
金坤林 李 邵 宋 凡 军 强 磊 进
蒋春英 李龙龙
一、选择课题
选题理由
新的部件必须经质量检验合格才能投入市场。根 据质量部的要求,须对踏板回位弹簧的可靠性、 耐久性进行检验。
QC 攻关
需进行100万次踏板回位弹簧疲劳寿命试验
踏板回位弹簧疲劳试验设计
跨越QC小组
一、小组简介
小组名称 注册编号 课题类型 活动时间 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 姓名 QC405 创新型 2012.05—2012.06 性别 女 男 女 男 男 男 男 男 女 男 跨越QC小组 注册时间 小组人数 集中活动次数 岗位 副高级技师 技术一级 主办二级 技师二级 装配钳工 装配钳工 助理技术 助理技术 见 见 习 习 2009.03 10 5次 受TQM培训(小时)
四、制定对策
1、绘制气压系统原理图与电控流程图
计数器
电磁阀
控制柜
DC220V 电源
2、绘制系统图
机 械 式 离 合 器 回 位 弹 簧 试 验
加载系统
控制系统 执行系统
气压加载
电磁换向阀换向 控制柜 气缸 PLC
自动计数
计数器
冷却系统
电风扇
3、工作计划
序号 项目 目标 内容 负责人 完成节点
1
(二)分析试验要求

试验要求:
1、踏板回位弹簧伸缩过程只受轴向力
2、踏板回位弹簧试验频率约1800(15mm
4、踏板回位弹簧试验温升应小于100℃
(三)方案分析及确定
项目 方案 内 容 优 点 缺 点
利用电机作为动 工装设计复杂,试 力源,实现踏板 利用电机加载弹簧, 加载力稳定且安 验过程需要电能消 回位弹簧的循环 设计部分新工装 装方便快捷 耗 加载
实施四:制作连接件
实施效果:为满足试验气缸活塞杆与导向轴的连接,设计两连 接件并制作, 2012年5月15日,小组完成了此工作。
实施五:限位方式与固定支座的选择
实施效果:
为减少工作量,选用
以前弹簧试验台的固 定支座,在支座上打
孔,利用螺栓来限制
导向轴的行程,2012
限位螺栓
年5月20日,小组完
成了此工作。
试验时间(h) 累计次数 试验频率 (次/ h) 试验温度℃ 1 1754 1754 18 5 8756 1760 21 10 17771 1777 28 15 26764 1785 29 20 35622 1781 33
实现了
试验频率≈1800次/小时;试验温度<100℃
(二)优化后的效果对比
试验工装优化前后数据对比
九、巩固措施
1、将制作的试验工装纳入车间试验工 装模块库; 2、总结试验过程及方法,并将其纳入 车间试验方法库; 3、对试验台架制作安全防护装置,既 便于观察又起到安全防护作用; 4、将试验工装涂漆并编写回位弹簧循 环试验大纲。
防护罩
试 验 大 纲
十、总结及下一步打算
(一)总结
为完成QC活动我们小组付出了艰苦的努力,而“QC”不是 我们的根本目的,着力提升团队整体素质,凝聚团队精神,激发 创新意识和潜力,提高组员技能才是我们的最大追求。利用QC 的平台以解决问题不仅仅是在完成任务,更是我们实现追求的手 段。
8× ( 1000000 ÷ 1787 ) ÷ 24 = 184 天 耗时长,效率低!!
需改进
七、方案优化
(一)分析原因并制定对策
原因: 由于弹簧数量种类繁多,单个试验效率低下且周 期过长,小组商讨后决定对现有试验工装进行优化。 对策: 设计“多弹簧试验工装”来提高效率。
(二)设计并制作多弹簧固定卡盘
经济效益分析:
※车间每年需对15-20批弹簧做疲劳试验; ※按一批8个弹簧同时做试验来计算: 8 ×(1000000÷1800)-2× (1000000÷1800)=3333h ※不计算水电消耗,每批仅工时成本就可节约: 3333h * 7元/h = 23331元
统计:张颖惠
日期:2012.06.05
实施二:控制单元的选择
计数器
实施效果: 2012年5月10日,利
用现有设备,小组完
电磁换向阀
成了对控制柜、计数 器、油水分离器及电 磁换向阀的改制与组 装。
控制柜
开关按钮
油水分离器
实施三:制作导向轴
导向轴
实施效果: 根据试验台架的尺寸和回位弹簧的结构,设计导向轴 并制作, 2012年5月15日,小组完成了此工作。
正方结构
十字结构
设计圆形卡盘,实 现多弹簧试验工况 ,圆盘面设计成十 字与正方结构,可 满足弹簧两端挂钩 的固定,此设计: 一是可防止因某一 弹簧断裂出现偏载 现象、保证其他弹 簧继续试验;二是 可满足各试验弹簧 水平固定、确保加 载行程一致;三是 圆盘的形状也大大 节约了试验台空间 ,外型也更美观。
(三)安装调试
经安装检验,卡盘 工装的各主尺寸和强 度均能满足试验要求
圆销
,试验系统能够稳定 运行。
4个回位弹簧利用圆销和开口销固定在卡盘上并保证 各弹簧水平固定 开口销
八、效果确认
(一)目标完成情况
该试验装置的试验工况满足试验要求,试验能够稳定运行 ,达成了预期的目标。 试验检测数据如下表(取试验前20个小时数据为例)
根据试验台架的尺寸 和工装的连接方式, 绘制图纸制作
绘制图纸,并按要求 制作 对试验模块优化及合 理应用,组装调试
5
6
2012.04.30
五、方案实施
实施一:试验台架与气缸的选择
实施效果:2012年5月1日,小组决定制作踏板弹簧试验台架 并购置合适的气缸进行试验;1.台架尺寸符合试验要求(长 1700mm,宽700m,高800mm,台面厚12mm);2.购置 CA2L63-400的气缸(气缸长:L=600mm,输出力与气缸行 程均符合试验要求。
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