六西格瑪設(shè)計(jì)機(jī)車車鉤支架項(xiàng)目階段內(nèi)容


在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,六西格瑪設(shè)計(jì)應(yīng)用的工具和方法主要包括:


(1)定義階段的質(zhì)量功能開發(fā);


②測量階段質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)的細(xì)分;


③分析階段的皮尤矩陣、記分卡、設(shè)計(jì)失效模式和效果分析;


④設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析(Mini.ab)和水晶球;


⑤驗(yàn)證階段記分卡(更新)、設(shè)計(jì)失效模式及效應(yīng)分析(更新)、設(shè)計(jì)余量計(jì)算器等。


1./機(jī)車車鉤支架kloc-1/工程質(zhì)量要點(diǎn)


使用質(zhì)量功能的QDF工具分析和確定項(xiàng)目的質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn),如表1所示。根據(jù)該表分析,靜載荷應(yīng)力和焊接應(yīng)力是設(shè)計(jì)重點(diǎn)。


根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和EN12663-1 (2010),質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)定義如下:


①車鉤支架母材的靜載應(yīng)力應(yīng)小于461.95 MPa


②車鉤支架焊縫的疲勞應(yīng)力應(yīng)小于91。02兆帕;


③設(shè)計(jì)目標(biāo)為六西格瑪過程能力指數(shù)Zst>6。


2.六西格瑪設(shè)計(jì)機(jī)車車鉤支架關(guān)鍵點(diǎn)細(xì)分測量系統(tǒng)


(1)通過細(xì)分質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn),將影響因素細(xì)分為支架的厚度、寬度、長度(不變)、材料強(qiáng)度(不變)、焊縫高度和焊縫長度,如表2所示。


(2)利用有限元分析軟件,模擬車鉤支架的受力情況。為了確保模擬的準(zhǔn)確性,在本項(xiàng)目中使用4節(jié)點(diǎn)殼單元進(jìn)行建模,如圖2所示。


3.六西格瑪設(shè)計(jì)機(jī)車車鉤支架項(xiàng)目分析階段


3-1概念設(shè)計(jì)和選擇


在滿足使用功能的前提下,我們構(gòu)建了四個(gè)概念設(shè)計(jì),如圖3所示。通過Pew矩陣(表3),選擇方案D為最佳設(shè)計(jì)方案。


3-2 六西格瑪記分卡


根據(jù)設(shè)定的質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn),初步建立六西格瑪設(shè)計(jì)計(jì)分卡,如表4所示。


3-3項(xiàng)目產(chǎn)品系統(tǒng)參數(shù)圖


根據(jù)車鉤支架的作用和控制因子與噪聲因子的關(guān)系,建立系統(tǒng)參數(shù)圖,如圖4所示。


3-4故障模式和影響分析


表5列出了故障模式和影響分析,最高RPN是故障模式1和模式2。因此,在耦合器材料選定之后,其幾何尺寸和焊接尺寸被定義為主要控制因素。


4 六西格瑪設(shè)計(jì)機(jī)車車鉤支架項(xiàng)目設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段


4-1設(shè)計(jì)參數(shù)模型


車鉤支架的設(shè)計(jì)參數(shù)模型如圖7所示。t、H和L分別是支架厚度、高度和寬度。焊縫高度為Z,長度等于支撐高度為h .參數(shù),l為常數(shù),Z=0。75 x T(雙面焊接)。


4-2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和優(yōu)化


根據(jù)前面的分析,確定支架靜載強(qiáng)度和焊縫疲勞強(qiáng)度的兩個(gè)主要影響因素為T(或Z)和h。


(1)對(duì)于質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)1,滿足靜載荷下的應(yīng)力值。


①根據(jù)控制因素的厚度和高度,分別選取4個(gè)水平和s個(gè)水平,用有限元軟件進(jìn)行應(yīng)力分析,結(jié)果列于表6。②通過回歸分析,得出應(yīng)力值與控制因子的函數(shù)關(guān)系:S1=121 O11-'73 294XT-3 552RXH。


③描述性統(tǒng)計(jì)Minitab軟件分析,計(jì)算出的p為0。423>0.O5(原始假設(shè)概率值)。在95%剩余置信度的條件下,函數(shù)呈正態(tài)分布,從而證實(shí)了函數(shù)關(guān)系的有效性,如圖6所示。


④根據(jù)應(yīng)力低、重量輕、成本低原則,選擇一組厚度T=8 mm、高度H = 264 mtn、靜載應(yīng)力396。5兆帕(< 461。95兆帕)。此時(shí),根據(jù)公司內(nèi)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),T和H的標(biāo)準(zhǔn)差為0。013和0。033,而水晶球軟件計(jì)算的平均應(yīng)力和標(biāo)準(zhǔn)差為420。4兆帕(60 979。13磅/平方英寸)和6。627兆帕(961。21磅/平方英寸)。


(2)對(duì)于質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)2,焊縫處的載荷滿足應(yīng)力值。


①根據(jù)控制因素的厚度和高度,分別選取三個(gè)水平和五個(gè)水平,用有限元軟件進(jìn)行應(yīng)力分析,結(jié)果見表7。


②通過回歸分析,得出壓力與控制因素的函數(shù)關(guān)系:S2 = 41 382-18 763 x Z-3 556xh+108x h


Minitab軟件描述性統(tǒng)計(jì)分析顯示,計(jì)算的p為0。516>0.05(原來假設(shè)的概率值)。在95%剩余置信度的條件下,函數(shù)呈正態(tài)分布,從而證實(shí)了函數(shù)關(guān)系的有效性,如圖7所示。


④根據(jù)低應(yīng)力、輕量化、低成本的原則原則并考慮設(shè)計(jì)余量,選取一組厚度Z = 6 mm、高度H=264mm,焊縫最大疲勞應(yīng)力為88 MPa (< 91。2 MPa)。此時(shí),根據(jù)公司內(nèi)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),z和n的標(biāo)準(zhǔn)差為0。013和0。033,而水晶球軟件計(jì)算的平均應(yīng)力和標(biāo)準(zhǔn)差為80。369兆帕(11 656。58磅/平方英寸)和1.575兆帕(254.84磅/平方英寸)。


好了,機(jī)車車鉤支架的六西格瑪設(shè)計(jì)項(xiàng)目分析階段和設(shè)計(jì)優(yōu)化階段就分享到這里,機(jī)車車鉤支架的六西格瑪設(shè)計(jì)項(xiàng)目驗(yàn)證階段下周四分享。


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