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永嘉縣核力特種彈簧廠

研制波形彈簧 替代進口產(chǎn)品

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彈簧用不銹鋼絲質(zhì)量的持續(xù)改進

發(fā)布于:2018-03-09 9:28:15

1、問題的提出
  經(jīng)過兩年多不斷改進,按照IS09001:2002以”顧客為關(guān)注焦點”的原則,通過走訪用戶,到用戶使用現(xiàn)場處理質(zhì)量異議,收集反饋信息。剔除價格以及其他非技術(shù)問題,對用戶反饋意見分類整理后,各類意見所占比例如下。
  1、卷簧后表面刮傷起刺    14%
  2、卷簧后彈簧尺寸精度不夠  29%
  3、彈簧后回火鋼絲發(fā)黃發(fā)灰  21%
  4、鋼絲通條強度不均    18%
  5、卷簧后彈簧疲勞次數(shù)不夠  7%
  6、其它    11%
  由上可以看出,顧客抱怨原因主要集中在彈簧成型過程中,即彈簧表面質(zhì)量(如色澤,是否刮傷等),尺寸精度和負荷波動等,根據(jù)問題的輕重緩急,把“提高彈簧卷簧成型工藝穩(wěn)定性”作為優(yōu)先解決的問題,而對于彈簧疲勞性能等其他問題也給于充分關(guān)注并有意識地增加一些檢驗項以便收集較多的數(shù)據(jù),為下一步持續(xù)改進作準備

2、原因分析
  由于顧客抱怨的產(chǎn)品都是經(jīng)過嚴格檢驗后出廠的,其力學(xué)性能、平整度和表面均符合國內(nèi)YB(T)11—83的要求。顯然YB(T)11—83已不能完全指導(dǎo)生產(chǎn),為此決定從研究國外先進標準和實物質(zhì)量入手,找出差距。把YB(T)11—83與國外相關(guān)標準如ASTMA313/A313M-1993,BS2056—1991,JISG4314-1994,IS06931—1:1994進行比較表明:國外標準規(guī)定得更詳盡具體,可操作性強。收集到的國外彈簧用不銹鋼絲樣品的性能都高于外國外相應(yīng)標準要求。如日本精線、瑞典山特維克的彈簧的用不銹絲強度散差控制在50MPa以內(nèi),單匝鋼絲自由地平放在地面,既不擴圈也不縮圈,兩端平貼地面無任何翹頭。鋼絲的表面狀態(tài)有油面和粉面兩種。通過橫向?qū)Ρ?,鄭州三合公司產(chǎn)品的通條強度均勻性、平整度與表面質(zhì)量3個指標落后于國外先進產(chǎn)品。筆者曾帶幾種不同工藝生產(chǎn)的樣品到彈簧廠家現(xiàn)場進行卷簧試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述3個質(zhì)量特性指標較好的鋼絲,其卷簧性能明顯提高。可見只要提高鋼絲通條強度均勻性能、平整度和表面質(zhì)量3個質(zhì)量特性指標,便可提高彈簧成型工藝穩(wěn)定性。

3、改進方案
  本著貫徹1S09001:2000全員參與原則,專門召開各相關(guān)人員參加生產(chǎn)現(xiàn)場分析會,會議內(nèi)容應(yīng)提前3天通知,并鼓勵多提有創(chuàng)新的措施,及時制止對不同觀點的否定評價。最后從人、機、料、法、環(huán)五因素入手,制定出既符合生產(chǎn)實際又切實可行的改進措施。

  3.1通條強度均勻性能
  YB(T)11—83只規(guī)定了鋼絲的抗拉強度范圍,并未規(guī)定一盤(批)鋼絲的強度散差。而ASTM,BS,JIS,ISO等標準都對鋼絲通條抗拉強度散差做出相應(yīng)規(guī)定。概括而言:一盤鋼絲的通條抗拉強度散差≤100MPa,一批鋼絲的通條強度散差≤150MPa。三合公司生產(chǎn)的鋼絲通條強度性能也能滿足上述要求,但有些國外廠家通條強度差控制在50Mpa以內(nèi),而目前國產(chǎn)彈簧鋼絲尚不能完全達到。可見國產(chǎn)彈簧鋼絲不僅應(yīng)滿足相關(guān)國外標準,更應(yīng)持續(xù)提高實物質(zhì)量達到國外廠家實物質(zhì)量的先進水平。在保證鋼絲原材料為進口優(yōu)質(zhì)盤條的同時,應(yīng)采取如下措施:
(1)提高熱處理溫控、收線裝備精度;
(2)鋼絲拉拔采用直進式拉絲機;
(3)拉絲機卷筒和模盒應(yīng)進行循環(huán)水冷卻;
(4)每盤成品鋼絲上下頭均進行抗拉強度檢驗。

  3.2鋼絲的平整度
  YB(T)11—83規(guī)定:鋼絲盤應(yīng)規(guī)整,打開鋼絲盤時,不得散亂、扭轉(zhuǎn)或呈“∞”字形。直徑≤4inm的鋼絲應(yīng)進行平整度檢驗,即取長度約為一圈半的樣品,平放在平臺上,測試從平臺到鋼絲端部翹起的最大值。直徑≤0.50mm,翹起的最大值的≤40mm,直徑>0.50mm,翹起的最大值≤30mm。而國外的標準如ISO6931—1:1994規(guī)定:鋼絲拉拔后應(yīng)規(guī)整排繞,直徑≤5mm的鋼絲應(yīng)滿足如下要求:
  1、兩端軸間距離L=0.2D/d1/4(1)式(1)中:D一單圈(匝)鋼絲平均自由直徑;d一鋼絲直徑。
  2、取一單圈(匝)鋼絲,用圓棒懸掛,兩端軸向距離L沒有超過式(1)計算的值,且1倍卷筒直徑D卷≤單圈(匝)鋼絲平均自由直徑D≤1.5D卷,認為合格。
  鋼絲的平整度同國外知名廠家相比,實物質(zhì)量同樣落后于他們。國外某知名廠家Φ1.Omm鋼絲采用圖1檢測方法,兩端軸向距離L值幾乎為零、,如果鋼絲平整度不好,就意味著鋼絲拉拔過程表面殘余應(yīng)力過大或不均。在卷簧過程中,由于鋼絲表面殘余力會導(dǎo)致彈簧成型應(yīng)變不穩(wěn)定,易出現(xiàn)彈簧自由高度忽高忽低,圈徑大小不一,并圈裂縫以及軸向扭折等缺陷。為進一步提高鋼絲的平整度性能,縮小差距,采取了如下措施:(1)提高拉絲機的傳動精度;(2)對模盒進行改造,使其拉拔時更穩(wěn)定;(3)摸索出一套通過觀察拉絲機卷筒上鋼絲頭上翹或下翹而相應(yīng)調(diào)整模盒和矯直器的方法,使鋼絲規(guī)整平齊。

  3.3鋼絲的表面狀態(tài)
  可以把鋼絲表面狀態(tài)分為兩類:
(1)常規(guī)檢驗的表面質(zhì)量如尺寸公差、圓度和存在裂紋、刮傷等缺陷。國內(nèi)、外標準對該類規(guī)定基本一致,只是YB(T)11—83規(guī)定的公差偏大;
(2)鋼絲表面潤滑層質(zhì)量,即鋼絲在粉末或油中拉拔,可分別得到有涂層的和光滑的表面,兩種表面還可涂鍍極薄的鎳或銅底層。
  鋼絲的內(nèi)層為鎳或銅鍍層,外層為粉末或油層,每層厚度約0.1~0.2μm。襯鎳或銅底層有利于提高一定的疲勞強度和潤滑能力。有涂層的表面(粉面)的潤滑層由鈣鹽和鈉鹽組成,該潤滑層對潮濕敏感,因此,在儲運時須防潮。該潤滑層可在成型彈簧上保留,也可清洗去掉。光滑表面(油面)的潤滑層是很薄的油膜。相比而言,油面鋼絲成型彈簧回火后表面光亮,但卷繞很復(fù)雜的彈簧須另行施加潤滑劑,而且卷繞彈簧有刮傷的危險,疲勞失效的安全性低于粉面的。該類規(guī)定國內(nèi)、國外標準均無此要求。但國外知名廠家都可提供上述兩種表面狀態(tài)交貨。在綱絲的表面質(zhì)量方面,可采取如下措施:
(1)改變公差要求,按JISG4314-1994的公差要求生產(chǎn);
(2)研制油面鋼絲的生產(chǎn),向用戶提供兩種表面狀態(tài)交貨,供其選擇;
(3)做好技術(shù)服務(wù)工作,向用戶介紹粉面和油面的鋼絲成型的彈簧優(yōu)劣比較,使其了解粉面鋼絲成型的彈簧除表面回火后有點發(fā)黃發(fā)灰外,其他性能都優(yōu)于油面鋼絲,而且表面發(fā)黃發(fā)灰也是可以清洗掉的。

  4、評價效果
  評價實施上述措施的效果非常重要。如果夸大改進效果會誤認為問題已解決,從而導(dǎo)致問題的再次發(fā)生;反之,也會導(dǎo)致對改進效果視而不見,挫傷持續(xù)改進的積極性。評價其效果可用柱狀排列圖比較實施措施前后內(nèi)控檢驗出的不合格項目數(shù)量及分布。
  實施措施后鋼絲的通條強度和平整度質(zhì)量改進較為顯著,而在鋼絲的表面質(zhì)量方面效果不太理想。為鞏固成果,將改進措施標準化,并先后制定或修定了——些與彈簧用不銹鋼絲生產(chǎn)有關(guān)的作業(yè)指導(dǎo)書、檢驗規(guī)程等文件,為下一次持續(xù)改進提供依據(jù)。




關(guān)鍵詞:彈簧
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