消除焊接螺母牙形缺陷第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六小組簡介小組名稱焊接螺母改進小組成立日期2004/9/22組長韋業(yè)武小組人數(shù)4顧問方慶小組類型現(xiàn)場型小組成員序列姓名性別職務本課題參與度1韋業(yè)武男科長2張黃男鉚工3汪新生男電工4張大會男鉚工第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六一、選題理由自從焊接螺母技術引進以來，螺母內(nèi)孔的牙形瘦、爛牙、不清潔、止通規(guī)測量不合格等缺陷較為普遍，導致大量的返修，用戶反映強烈。公司質(zhì)量方針以人為本用戶至上科學管理持續(xù)改進理由一：理由二：公司采取多種解決辦法，如邀請?zhí)粕剿上录夹g員、調(diào)整工藝參數(shù)以及罰款等，但都未能消除存在的缺陷理由三：消除焊接螺母內(nèi)孔缺陷課題目標第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六一、選題理由牙瘦、爛牙、不清潔、止通規(guī)測量不合格手制動器焊接螺母焊接螺母碰焊機上電極U形支架上電極碰焊示意圖第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六二、現(xiàn)狀調(diào)查缺陷數(shù)量累積％牙形瘦5059%爛牙2285%清潔度差1299%螺紋規(guī)檢查不合格1100%調(diào)查５０件缺陷排列圖221215099%100%85%59%01020304050607080牙形瘦爛牙清潔度差螺紋規(guī)檢查頻數(shù)(次)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%n=85累積百分比焊接螺母缺陷統(tǒng)計第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六二、現(xiàn)狀調(diào)查正常牙形瘦“牙形瘦”示意圖：“爛牙”示意圖：牙形角變小，且左右不對稱，牙形高度降低正常爛牙牙形缺損第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六三、原因分析分散型收集整理導致牙形瘦的原因人料法操作工心里故障(焊接后脫落)電流調(diào)整大各參數(shù)調(diào)整的作用不清楚回絲方法不當(手槍電鉆回絲)鋼板表面氧化皮技術引進缺少工藝驗證和試驗未明確性能標準參數(shù)調(diào)整不當鋼板表面銹蝕速度過快參數(shù)調(diào)整大參數(shù)調(diào)整大試調(diào)無驗收標準參數(shù)調(diào)整不當?shù)?頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六四、要因確認一.正交試驗設計1.試驗目的：選擇最小的螺母變形和適宜的焊接強度2.試驗指標：a.變形以螺紋通規(guī)通過為好,其次是螺栓通過；b.強度越高越好因子水平1水平2水平3焊接電流（A）495255通電時間（周波）51015電極加壓力（N）0.140.160.18鋼板表面質(zhì)量無氧化皮有氧化皮輕度銹蝕3.確定因子與水平：5.選擇正交試驗表：L27(43)備注:電流與通電時間有互交作用運用正交試驗輔助查找真因第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六四、要因確認試驗號焊接電流

(A)通電時間

(周波)電流與時間交電極加壓力

(MPa)鋼板銹蝕焊接強度

N*m變形程度評分149520.14無氧化皮60O90249520.16有氧化皮60O90*551520.14輕度銹蝕140Y*8026551520.16無氧化皮105Y*8027551520.18有氧化皮145Y*80水平1740785655750660(無)

水平2790720780710755(氧)

水平3685710780755800(銹)

極差R10575125※45140※

計算分析:1.極差R=140最大，最好是銹蝕，其次是有氧化皮，最差是無氧化皮;2.極差R=125較重要，說明焊接電流和通電時間互交明顯。3.壓力R=45最小，即表明影響不顯著。第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六四、要因確認計算分析結(jié)果:接焊電流通電時間接焊電流1（50A）接焊電流2（52A）接焊電流3（55A）通電時間1（5周波）9310068通電時間2（10周波）7310080通電時間3（15周波）807780焊接電流和通電時間互交搭配表接焊電流2（52A）通電時間1（5周波）通電時間2（10周波）輕微銹蝕加壓力0.14加壓力0.16加壓力0.18第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六四、要因確認試驗號焊接電流(A)通電時間(周波)電加壓力(MPa)鋼板表面質(zhì)量焊接強度N*m變形積分34950.18輕度銹蝕100O100649100.18輕度銹蝕120O100105250.14有氧化皮100O100115250.16輕度銹蝕90O100125250.18無氧化皮90O1001352100.14有氧化皮135O100195550.14輕度銹蝕100O100直觀分析：分析結(jié)果:常用材料表面為有氧化皮鋼板，所以序號10和13可以采納第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六四、要因確認二.查找真因在試驗測量中的意外收獲：在測量過程中，發(fā)現(xiàn)有部分螺紋僅入口處變形，螺紋規(guī)通不過，因此我們對碰焊頭端面進行改進（如圖），這樣可以減少螺紋入口處的受熱變形，試驗證實這個改進是成功的。

螺紋受熱易變形，螺紋規(guī)通不過平面改進為凹面受熱區(qū)避開螺紋處第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六四、要因確認二.查找真因在準備過程中的意外收獲：1.發(fā)現(xiàn)一直使用的焊接螺母外形尺寸小，是不合格品。這個發(fā)現(xiàn)加上正交試驗的結(jié)果,使導致缺陷的真因顯現(xiàn)出來。壁薄，四角強度低合格品不合格品第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六四、要因確認二.查找真因2.發(fā)現(xiàn)定位銷具有防飛濺作用，但以往生產(chǎn)中沒有起到這個作用；另外，定位銷與螺母要求絕緣，但以往卻存在通電現(xiàn)象。

“牙形瘦”的真因：螺母外形小“爛牙”的真因：螺母外形尺寸小和未正確使用定位銷這個發(fā)現(xiàn)為實現(xiàn)螺紋在焊接過程中不會受到飛濺的破壞起到關鍵的作用。金屬定位銷支架螺母第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六四、要因確認三.導致“螺母外形小和未正確使用定位銷”的真因?qū)е卵佬问莸脑蛉肆戏ú僮鞴ば睦锕收?焊接后脫落)各參數(shù)調(diào)整不清楚回絲方法不當(手槍電鉆回絲)鋼板表面氧化皮技術引進缺少工藝驗證和試驗未明確性能標準鋼板表面銹蝕第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六五、制訂對策要因目標方法完成時間負責人地點螺母外形小螺母合格選找和確定新的供應商略略略未正確使用定位銷絕緣、防飛濺將金屬定位銷改為絕緣材料略略略工藝驗證和試驗在焊接強度保證的情況下,螺紋塞規(guī)通過在正交試驗基礎上，通過工序能力試驗尋找最佳參數(shù)略略略未明確性能標準焊接強度和螺紋變形量化通過工序能力試驗和實際螺母擰緊力，推出焊接強度和螺紋變形程度略略略對策表第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六六、實施實施一：1.立即停止使用“鄞縣”生產(chǎn)的焊接螺母；2.選擇江陰“興澄”生產(chǎn)的焊接螺母；實施二：重新設計定位銷尺寸，采用絕緣材料膠木替代金屬解決螺母外形小解決未正確使用定位銷外形合格目標實現(xiàn)絕緣、防飛濺目標實現(xiàn)意外的驚喜收獲：自行設計制造的定位銷成本只有原外購定位套成本的1/16，壽命增加5倍左右。第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六六、實施工藝驗證—工序能力試驗試驗號焊接電流(A)通電時間(周波)電加壓力(MPa)鋼板表面質(zhì)量焊接強度工序能力指數(shù)螺紋塞規(guī)通過率可行性105250.14有氧化皮1.1999.2%欠佳1352100.14有氧化皮1.3899.1%滿足實施三：507510012502040標準差=14.9平均值=83.27試驗數(shù)=1303060901201501800102030標準差=20.46平均值=115.2試驗數(shù)=120第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六六、實施焊接強度大于30N*m;螺紋塞規(guī)通過率99.1%<螺紋最高驗收標準98.7%目標實現(xiàn)實施四：明確焊接螺母焊接后的性能指標規(guī)定：焊接螺母強度>30N*m，焊后變形量保證螺紋塞規(guī)通過。1.正常狀態(tài)下，螺母扭力達到10N*m就能滿足螺栓擰緊操作的要求。2.正常狀態(tài)下，螺母扭力達到20N*m就能滿足一般校正變形的要求。試驗證明：目標實現(xiàn)工藝驗證—工序能力試驗實施三：第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六七、效果檢驗螺母內(nèi)孔全部合格焊接螺母焊接后的缺陷排列221215099%100%85%59%01020304050607080牙形瘦爛牙清潔度差螺紋檢查頻數(shù)(次)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%n=85累積百分比活動前活動后1、正常生產(chǎn)中，抽樣160只結(jié)果檢查結(jié)果：實現(xiàn)目標第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六七、效果檢驗2、其它收獲項目受益內(nèi)容焊接螺母碰焊技術的認識和改進鋼板表面的輕度銹蝕有利于提高焊接強度氧化皮、油以及正常范圍內(nèi)的壓力等對焊接強度無明顯影響明確工藝參數(shù)和性能指標明確過程控制方法，即扭力板手檢測強度和螺紋塞規(guī)控制變形電極頭端面的形狀改進減少了螺紋入口處的變形定位銷結(jié)構和材料的改進解決了螺孔的保護問題年節(jié)約成本1.3萬元省去螺母焊接后的回絲工序，每年節(jié)約8000元左右（4萬臺*0.1*2)定位銷改形自制，每年可節(jié)約成本1000元（4萬臺/300*8-4萬臺/1500*0.5)減少對缺陷處理的劣質(zhì)成本（04年約4000元）第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六八、鞏固措施1．定位銷與下電極頭配合間隙尺寸就保持在0.15mm以內(nèi)，間隙大于規(guī)定值時應給予更換。2．上電極端面凹槽直徑為?12，深度1-2mm，超出規(guī)定范圍的應給予修整。4．每批次、每班次應對焊接強度和螺紋變形量進行首件，樣本量為5件，并根據(jù)平均值大小調(diào)整通電時間，當平均值小于標準平均值10N.m時，通電時間增加2周波（標準平均值114N.m）5．碰焊過程中每間隔30分鐘對焊接強度和螺紋變形量進行一次檢查，樣本量為5件6．檢查工具：200N.m扭力板手，螺紋塞規(guī)。7．性能標準：焊接強度>30N.m，變形量以螺紋塞規(guī)通過為準。頻率開關補償開關維持時間（周波）休止時間（周波）遞增時間（周波）50Hz恒電流28300遞減時間（周波）預壓時間（周波）焊接時間（周波）焊接電流焊接壓力（MPa）數(shù)字開關電流值(A)5301052130000.18M10四角焊接螺母與3mm鋼板碰焊操作規(guī)程第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六十一、活動感受感受一：主觀分析往往存在較大偏差

例如本課題活動中出現(xiàn)的“江汽用的是冷扎板，我們用的是表面有氧化皮和銹蝕的熱扎板”、以及“焊接螺母焊后變形量比手工點焊大，所