提高05太陽輪和09側齒內花鍵熱合格率實施部門:技術工程部參與部門：精鍛事業(yè)部商用變速器事業(yè)部熱處理分廠采購部財務部質量部課題起止時間：2008.3月10日開始—6月30日結束1活動成員介紹姓名職務職稱部門主要工作備注黃俊瓊部長技術工程部指導總體計劃，提出實施方案彭娟媚高級工程師技術工程部原因,效果分析、方案的策劃及實施、現(xiàn)場問題的處理及課題報告的制作、后續(xù)工作的完善。

文貴華主任工程師技術工程部參與方案的提出,進度的督促及現(xiàn)場技術服務徐民高級工程師技術工程部材料的分析及端淬值的控制易蓉工程師技術工程部拉刀圖紙的補充設計

程清文技術員技術工程部現(xiàn)場跟蹤

唐濤成檢組組長質量部質量的檢測及分類過程控彩工程師熱處理分廠熱處理工藝的完善及廢品返艷春助理工程師技術工程部數(shù)據(jù)的收集莫松生工程師質量部進廠材料根據(jù)爐號進行端淬值檢驗并打上標志2一、背景介紹

2008年第一季度，05太陽輪、09側齒市場需求量大，產品供不應求（見左下圖）；但內花鍵熱后變形大，花鍵塞規(guī)通規(guī)過不了，導致產品合格率低下（見右下圖），且返工成本高，生產節(jié)奏比較慢，嚴重影響了市場的供貨，直接影響到生產任務的完成及公司的經濟效益。24000200001600012000800040000市場需求（套）實際生產銷（套）2008年二月份22000/月12766/月09側齒20%60%40%080%100%合格率11月2月1月12月05太陽輪09側齒3月05太陽輪10934/月3

一、斯太爾05太陽輪、09側齒批量大，每月計劃在二萬件以上，系公司主導產品。但近幾個月以來，其內花鍵熱后變形大，其花鍵塞規(guī)通規(guī)不能通過，合格率非常低下，05太陽輪合格率僅為40%左右，09側齒合格率也僅為60%左右。不合格的進行內花鍵擴孔返工，有的產品需要多次進行擴孔返工，返工成本高達4.35元/件，直接影響了公司的經濟效益。二、我公司有一支堅強的技術隊伍,并且有高度的責任心和敬業(yè)精神,有能力和信心通過分析其原因和采取強有力的措施將09側齒內花鍵熱后合格率提升到95%以上,將05太陽輪內花鍵熱后合格率提升到80%以上。二、選題理由4

一、斯太爾05太陽輪絕大部份機加工在城郊大眾機械廠、少量在商變加工，09側齒安排在精鍛加工，兩產品批量都大，每月計劃在二萬件以上，系公司主導產品。但近幾個月以來，內花健熱后廢品率居高不下，05太陽輪平均合格率僅為40%左右，有時甚至更低在30%左右，09側齒平均合格率也僅為60%左右。二、05太陽輪、09側齒坯料是采用未控制端淬值的20CrMnTi，其端淬值J9值很不穩(wěn)定，變動幅度大,從而使得熱后的產品合格率很低。當J9＞36HRC時其淬透性很差，熱處理后，內花鍵變形明顯，花鍵通端塞規(guī)過不去，成品合格率很低。三、對不合格的產品進行擴孔返工，俗稱釣魚，返工工藝比較復雜，返工時間長，需要消耗很多原材料，因此返工成本很高，直接影響了公司的經濟效益。

三、現(xiàn)狀把握（一）

5三、現(xiàn)狀把握（二）

四、我公司加工上述兩產品有近二十年的歷史，之前也出現(xiàn)過上述情況，過去如出現(xiàn)熱后花鍵變形大，花鍵塞規(guī)通規(guī)過不去時，通常采用的是加大拉刀齒厚的方法，沒有采取與其它措施相結合的辦法，也就是沒有把握其關鍵因素，因此加工上述兩產品內花鍵的拉刀其齒厚有好幾個規(guī)格，共有8個序號，拉削09側齒用的是拉刀G17-613A/1、3、7，8，拉削05太陽輪原拉刀G17-613A/2、4、5、6。因端淬值不同的產品熱后變形量也不一樣，在其端淬值偏大的情況下，即使是選擇加大齒厚的拉刀，仍有可能出現(xiàn)花鍵齒槽寬加大仍不能抵消其熱后變形量的情況，從而使熱后花鍵齒槽寬偏小,使通規(guī)通不過。有時選擇齒厚大的拉刀拉削產品在其端淬值正常時，熱后會出現(xiàn)止規(guī)止不住的現(xiàn)象。五、我們要把握的關鍵點是對原材料進行端淬值的化驗試樣及選擇，針對不同的端淬值選取合適序號的拉刀。在原拉刀序號8的基礎上增加兩個序號9和序號10，分別在其原來最大齒厚基礎上增加2絲，以對應端淬值＞36HRC的產品的拉削。6人機坯料托盤變形設備故障多操作不規(guī)范拉后留有殘余應力技能不足工作積極性不高料法人機配置不當坯料未按淬透性J9值進行分類四、要因調查熱處理變形大，合格率低拉刀齒厚選擇不當熱處理工藝有待改進設備損耗大材料熱后變形大1材料淬透性差，端淬值J9偏高2345拉削速度太快臥拉有下垂,拉削精度低,造成喇叭口。拉后未用推刀去毛刺677

五、要因確認序號原因現(xiàn)場調查分析確認確認人確認時間結論1兩產品坯料沒有進行端淬值試驗及選材其端淬值J9值很不穩(wěn)定，變動幅度大，當J9＞36HRC時其淬透性很差，熱處理后，內花鍵變形明顯，

徐民4.1進行端淬值控制選取端淬值J9≤36HRC的20CrMnTiH1材料2使用的拉刀齒厚尺寸有幾個規(guī)格，序號從1~8

，所選的拉刀齒厚并沒有與材料的端淬值對應起來。原用拉刀G17-613A有序號1~8，規(guī)格比較多，沒有針對其材料的淬透性作出規(guī)范的選擇。彭娟媚4.3增加兩個序號設計新拉刀G17-613A/9和G17-613A/10，并根據(jù)其端淬值選取不同序號的拉刀3拉后產品存在內應力拉削參數(shù)選取不當彭娟媚4.7調整拉削用量4熱后有毛刺拉后未用推刀去毛刺彭娟媚4.7拉后用推刀5熱處理工藝不當熱處理滲碳溫度較高（930oC)

王彩4.10熱處理滲碳溫度改為900oC8六、目標設定和活動計劃100%%80%%60%%40%%20%%二三四五六七(月)合格率至08年6月底將09側齒產品內花鍵熱后合格率提升到95%以上，05太陽輪提升到80%以上并將此成果推廣下去。項目擔當2月3月4月5月6月選定題目黃俊瓊

樹立活動計劃彭娟媚

文貴華

現(xiàn)狀把握全員

目標設定黃俊瓊文貴華

要因解析彭娟媚

對策實施彭娟媚文貴華

效果確認全員

總結標準化易容蘇艷春

制作報告彭娟媚

目標:9主要計劃措施（一）序號

09側齒

05太陽輪主要措施完成時間主要措施完成時間1拉刀圖紙更改設計增加一項G17-613A/10，在序號8的基礎上拉刀齒厚增加0.023月15日拉刀圖紙更改設計增加一項G17-613A/9,在序號4的基礎上齒厚增加0.023月15日2進行端淬值試樣檢驗，選用端淬值低的材料J9≤6HRC做熱后變形實驗3月18日進行端淬值試樣檢驗，選用端淬值低的材料J9≤36HRC做熱后變形實驗3月18日3制造G17-613A/9拉刀一把4月1日制造G17-613A/10拉刀一把4月1日4用新拉刀進行試拉,并跟蹤第一爐熱處理試驗,并記錄其結果4月6日用新拉刀進行試拉,并跟蹤第一爐熱處理試驗，并記錄其結果4月9日10主要計劃措施（二）序號

09側齒

05太陽輪主要措施完成時間主要措施完成時間5用原拉刀序號8拉削產品,并進行熱處理第二爐和第三爐的跟蹤試驗。4月16日用原拉刀序號4拉削產品,并進行熱處理第二爐和第三爐的跟蹤試驗。4月1日6再投4000件20CrMnTiH（J9≤36HRC萊鋼生產的做實驗,用原序號8的拉刀進行拉削，再投4000件20CrMnTiHJ9≤36HRC萊鋼生產的做實驗,用序號4的拉刀進行拉削，并跟蹤其結果。5月底7下發(fā)05太陽輪和09側齒采用低淬透性鋼技術通知(要求5月初完成),今后該兩種產品均采用20CrMnTiH1材料即J9≤36HRC的20CrMnTi,現(xiàn)有庫存鋼材按上述要求使用完畢,采購部門按上述要求采購鋼材,檢驗部門按要求檢查鋼材質量;生產有關部門按要求發(fā)放領料及下料。8如熱后合格率沒有達到95%,則選用序號10的拉刀進行拉削,進行現(xiàn)場跟蹤并提供技術服務,直至合格率達到95以上并全面推廣為止。如熱后合格率沒有達到80%,則選用序號3的拉刀進行拉削,進行現(xiàn)場跟蹤并提供技術服務,直至合格率達到預期目標并全面推廣為止。6月1日111、通過選用淬透性低的材料，新拉刀做熱后變形試驗（第一次）七、改善內容（1）照片文字描述數(shù)表改善前兩產品原材料20CrMnTi未控制其端淬值

，其熱后變形散差大，難以控制，從而花鍵塞規(guī)通規(guī)通不過。合格率非常低下，05太陽輪合格率僅為40%左右，09側齒合格率也僅為60%左右。不合格的進行內花鍵擴孔返工，有的產品還需要進行多次擴孔返工，改善后使用20CrMnTiH材料其端淬值J9≤36HRC嚴格控制端淬值，減小熱后變形（熱變形試驗具體見下二頁）；大大提高了通規(guī)通過率。其熱后合格度平均達到95%以上。09側齒選用G17-613A/9，05太陽輪選用G17-613A/10的拉刀拉削，其熱后有一部份產品止規(guī)通過，但沒有超過5絲，不影響其使用性能。效果通規(guī)通過，止規(guī)止不住。大大提升了生產效率和合格率產品內花鍵熱后合格率平均達到95%左右。改善前通規(guī)通不過改善后止規(guī)不過改善后通規(guī)通過12

09側齒內花鍵熱后變形第一輪試驗

爐號低淬透性（原材料選用20CrMnTiH端淬值≤36HRC）四月份

加大拉刀齒厚選用G17-613A/9拉刀

用原拉刀拉削G17-613A/8合格數(shù)不合格品數(shù)合格率合數(shù)數(shù)不合格數(shù)合格率2214299%33021694.7%爐號不選淬透性（用20CrMnTi的原材料）用加大齒厚的拉刀用原拉刀拉削G17-613A/4合格數(shù)不合格數(shù)合格率合格數(shù)不合格數(shù)合格率11308460.74%1305太陽輪花鍵孔熱后變形第一輪試驗爐號低淬透性（端淬值≤36HRC）四月份

加大拉刀齒厚選用G17-613A/10拉刀

用原拉刀拉削G17-613A/4合格數(shù)齒端過M值偏大0.05以內合格率合格數(shù)不合格數(shù)合格率233183可放行98%407698.5%32982293.12%爐號不選淬透性（用20CrMnTi的原材料）用加大齒厚的拉刀用原拉刀拉削G17-613A/4合格數(shù)不合格數(shù)合格率合格數(shù)不合格數(shù)合格率110113043.7%1405太陽輪09側齒第二輪試驗低淬透性（原材料選用20CrMnTiH端淬值≤36HRC） 五月份

序號

09側齒

05太陽輪產品數(shù)合格數(shù)合格率產品數(shù)合格數(shù)合格率12000199199.55%70063190.1%22000196298.1%60052888%370060286%42000177688.8%1505太陽輪(大眾)09側齒第三輪試驗低淬透性（原材料選用20CrMnTiH端淬值≤36HRC）六月份序號

09側齒

05太陽輪產品數(shù)合格數(shù)合格率產品數(shù)合格數(shù)合格70066795.28%297696598.87%372871097.52%482881498.3%576372595%694790195.14%162、選取合適齒厚與產品淬透性相匹配的拉刀，提高其合格率照片文字描述數(shù)表改善前加工05太陽輪和09側齒用拉刀原來一共有8個規(guī)格，由于沒有控制其材料的端淬值，當產品變形大時,一味的采取加大拉刀齒厚的方法。但是其端淬值變化幅度大，這時選取的拉刀并不一定能與拉后熱處理的變形相適應，也就是說增大的拉刀齒厚并不一定能抵消其齒槽寬的縮小，有時就會出現(xiàn)止規(guī)止不住的情況

G17-613A/4是拉削05太陽輪齒厚最大的拉刀；G17-613A/8是拉削09側齒齒厚最大的拉刀改善后根據(jù)上述的熱變形規(guī)律，按不同的端淬值及拉削設備選取不同齒厚的拉刀，另外對應端淬值J9＞36HRC的材料，新設計和新選用了G17-613A/9和G17-613A/10，G17-613A/3序號9用于05太陽輪臥拉的拉削，序號3用于05太陽輪立拉的拉削，序號10用于拉削09側齒。05太陽輪在序號4的基礎上齒厚加大2絲；09側齒在序號8基礎上加大2絲。效果大大提升了兩產品熱后合格率七、改善內容（2）改善前拉刀新設計拉刀17產品件數(shù)文字描述效果計算改善前二月份05太陽輪：10934件09側齒：12766件二月份05太陽輪：合格率僅為40%。09側齒：合格率僅為60%。經過多輪改進實驗。改善后ST05太陽輪的合格率由二月份的40%提升到了四月份的65%、五月份的80%、六月份的93,9%ST09側齒熱后合格率提升到了四月份的90%，五月份的98%、六月份的98.5%。兩產品的產能也有大量提升。改善后四月份05太陽輪：12629件09側齒：17839件四月份05太陽輪合格率：65%09側齒合格率：為90%五月份05太陽輪：20326件09側齒：13942件五月份05太陽輪合格率：為80%09側齒合格率：為98%六月份05太陽輪：27256件09側齒：19733件六月份05太陽輪合格率：為93.9%09側齒合格率：為98.5%效果提升了產能，降低了廢品返工率，節(jié)約了成本。八、改善效果18擴孔返工成本核算依據(jù)側齒內花鍵擴孔成本測算鹽浴擴孔簡介:鹽浴爐加熱到900°C左右,將產品烘干,吊入爐內保溫5～10分鐘后油淬.需要專用的工裝夾具,2～3人同時操作.預熱爐功率為30KWh,中溫鹽浴爐功率約為75KWh,每班300件左右。經過抽樣調查，測算側齒和太陽輪內花鍵擴孔成本方法如下：側齒內花鍵擴孔單價估算:3月共計擴孔4694件,16個班;20＃機油：170公斤/桶*2桶*6.4元/公斤=2176元；氯化鈉、氯化鋇每班各消耗約20公斤；氯化鈉花費：16班*20公斤/班*2元/公斤=640元氯化鋇花費：16班*20公斤/班*2元/公斤=640元耗電成本：每次開爐需升溫10小時以上W=（16班*8時/班+30時）*（30+75）KWh*0.68元/KWh=11281.2元；人工成本費：H=1元/件*4694件=4694元；工裝及設備折舊折約1000元/月總費用：2176元+640元+640元+11281.2元+4694元+1000元=20431.2元(有10%的返工產品需要經過2至3次的返工才能合格，因此返工系數(shù)=1.11)內花鍵鹽浴擴孔單件成本=20431.2元÷4694件=4.35元/件由財務認可：零件每進行一次熱處理擴孔返工需要花費3.35元?？鄢?元人工返工成本（由分廠付給操作者的）。19節(jié)約成本核算(05太陽輪)節(jié)約成本計算：20CrMoTi（3.4.5.6）市平均價（萊鋼）6170元/噸20CrMoTiH（3.4.5.6）市平均價（萊鋼）：6270元/噸,每KG差價0.1元.05太陽輪：單件材料消耗定額：4.1Kg/件；原合格率為40%；返工系數(shù)折合為1.11；改進后合格率為：四月份70%,五月份82%,六月份93.9%.月入庫數(shù):四月份為12629件,5月份為20326件,六月份為27256件.改善效果：四月份節(jié)約成本:(65%-40%)X12629X3.35X1.11-0.1X4.1X12629=6562元五月份節(jié)約成本:(80%-40%)X20326X3.35X1.11-0.1X4.1X20326=21899元六月份節(jié)約成本:(93.9%-40%)X27256X3.35X1.11-0.1X4.1X27256=43453元四,五,六月累計已產生效益:7.2萬元20節(jié)約成本核算(09側齒)09側齒：單件材料消耗定額：2.92Kg/件原合格率為60%；返工系數(shù)折合為1.11；20CrMoTi（3.4.5.6）市平均價（萊鋼）6170元/噸20CrMoTiH（3.4.5.6）市平均價（萊鋼）：6270元/噸,每KG差價0.1元.改進后合格率為：四月份70%,五月份82%,六月份93.9%.月入庫數(shù):二月份為12766件,四月份為17839件,5月份為13942件,六月份為19733件.改善效果：四月份節(jié)約成本:(90%-60%)X17839X3.35X1.11-0.1X2.92X17839=14695元五月份節(jié)約成本:(98%-60%)X13942X3.35X1.11-0.1X2.92X13942=15640元六月份節(jié)約成本:(98.5%-60%)X19733X3.35X1.11-0.1X2.92X19733=22499元四,五,六月因提高合格率累計降成本:5.3萬元

21四,五,六月05太陽輪累計已產生效益:7.2萬元四,五,六月09側齒因提高合格率累計已產生效益:20631.7+19819.2+30921=5.29萬元四,五,六月兩產品累計已產生效益7.2+5.29=12.5萬元以六月份產生的效益為例,預計2008年7月至09年3月的效益為(43453+22489)X9=59.34萬元預計一年效益:12.5+59.34=71萬元節(jié)約成本核算(匯總)2240%93.9%05太陽輪合格率提高60%98.5%09側齒合格率提高改善前改善后合格率合格率四,五,六月05太陽輪累計已產生效益:7.2萬元四,五,六月09側齒因提高合格率累計已產生效益:20631.7+19819.2+30921=5.29萬元四,五,六月兩產品累計已產生效益:7.2+5.29=12.5萬元改善前改善后九、太陽輪、側齒效益確認經濟效果：53.9%38.5%23隱形效益:九、效益確認改善點點1.控制材料端淬值點2.產品質量點3.

產量改善前20CrMnTi材料未控制其端淬值，產品內花鍵熱后變形大。

合格率：太陽輪40%左右,側齒60%左右。二月份太陽輪入庫10934件,側齒入庫12766件改善后選材:20CrMnTiH

J9≤36HRC對庫存的J9＞36HR的坯料采用齒厚大一些的拉刀將庫存材料用完。05太陽輪合格率提升到了93.9%：09側齒合格率提升到了98.5%以上。五月份太陽輪入庫20326件