最新雨刮系统工装样件控制手册
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目录
1、工装样件定义
1.1、工装样件定义
1.2、制作工装样件的目的和要求
2、工装样件生产准备
2.1、供应商外购件确认
2.2、生产场地布置
2.3、工艺装备确认
2.3.1、工装和模具
2.3.2、检测设备清单
2.4、检具验收
3、工装样件制造
3.1、关键过程特性确认
3.2、制造过程质量控制
4、工装样件认可
4.1、OTS样件取样
4.2、认可试验
4.3、整车车及道路试验
4.4、装车审核
4.5、产品包装方案
5、批量生产准备工作
5.1、测量系统分析计划
5.2、初始过程能力研究计划
5.3、初始产能分析
5.4、其他准备工作
雨刮总成工装样件控制
1、工装样件定义
1.1、工装样件定义
工装样件即OTS样件(off-tool samples),指供应商按照公司提供的数字化定义、图纸、技术资料或样件、边界条件、功能要求,经过技术转化、设计、创新和零件试制等产品开发过程所制造的零部件和材料。
此样件是通过采购质量部门验收/确认的批产状态的模具、夹具生产出来的样件,是符合图纸要求,并能满足各项性能要求。
工装样件为全工装状态非节拍生产条件下制造出来的样件。
工装样件制作的前提为手工样件确认满足要求,产品设计冻结,开模指令、B阶段图纸及技术文件下发
1.2、制作工装样件的目的和要求
1.2.1、制作工装样件目的
该阶段为产品设计确认阶段,通过检查和提供证据,确保所有的设计输出满足设计输入要求,表明设计结果已经符合设计要求,即对设计和/或开发的结果进行验证,以确定设计结果是否满足该阶段设计和/或开发输入的要求。
工装样件作为设计开发流程中的重要一个环节,通过评审样件的外观、尺寸、材料和性能,并进行必要的台架和道路试验,包括必要的认证、型式认可申报,确保产品符合规定的使用者的要求。
同时工装样件也为产品工艺过程开发的重要环节,需要评价确认制造工艺可行性、品质可行性。
1.2.2、制作工装样件的要求
针对制作工装样件的目的,需要满足以下几点要求:
●供应商外购件均已确认批准;
●工装、设备、模具、检具均制作完成并验收;
●全工装下的生产过程得到确认,工艺布置满足要求。
2、工装样件生产准备
2.1、供应商外购件确认
雨刮是系统总成件,大部分供应商的生产过程为总成装配,外购件较多。
针对成熟的雨刮供应商,外购件大多通用化采购,针对新开发外购件在工装样件生产前须自行完成认可和批准。
根据前期产品失效模式,雨刮产品部分质量问题为二级供应商失控导致。
以下为雨刮零件关键外购件以及产品特性,其中涉及到的关键特性须在供应商的进货检验或例行试验中得到监控。
2.2、生产场地布置
工装样件生产前须完成生产场地的布置,若供应商针对新开发产品重新布置或新增生产线,根据雨刮产品的特性,须满足以下几点要求。
2.2.1、电机生产线
电机的总成装配环境必须保证清洁。
碾铆类、焊接类等易产生飞屑的工序建议远离电机总成装配线,防止飞屑进去电机内部,对于电枢等半成品的除尘工序建议在进入装配区域外。
电机总成装配线建议采用U 型线。
电机装配环境必须保证防静电(对低端无PCB板电机可不做要求)。
电机内部电枢为另外单线生产,一般为全自动生产线。
为避免长距离中转对电枢造成的磕碰,电枢生产线建议和电机装配线临近。
电机总成装配线的尾端或附近须配备在线噪音房,要求噪音房的环境噪音须满足低于30dBA。
针对部分内部复杂的齿轮系传递电机,还需要制作在线电机跑合台。
电机工序相对复杂,中转物料多,需在生产区域设置一定的物料存放区域和物料通道。
电机生产线布置图示例
2.2.2、连杆生产线
雨刮连杆生产线主要由成套座的预装和连杆总成装配两部分,总成装配后须有在线的刮刷角度的检测台。
同时因为连杆机构的总成检具较大,不同产品的检具均无法通用,生产过程中随时需要使用,连杆生产线附近需有检具专门存放区域。
连杆生产线布置图示例
2.2.3、刮臂生产线
刮臂生产线主要由刮片拉装、刮片检测、刮杆预装、刮杆装配、刮杆刮片拉装区域组成。
连杆装配线
刮臂刮片生产线布置图示例
2.2.4、喷涂生产线
刮臂外漏件的耐腐蚀试验根据不同车型档次,要求为240H-480H 。
故此刮臂和刮片架生产线的布置时必须考虑电泳室的存在。
大概的布置为 上挂→前处理→电泳→烘道→喷涂→烘道→下挂。
为了便于吊具的合理利用,上下挂在同一区域,因该区域须检查喷涂外观,需要布置足够的光照度。
另外更具禁用物质的要求,喷涂的前处理环节不允许含有6价铬的工艺。
刮臂喷涂生产线布置图示例
2.3、工艺装备确认
刮臂刮片拉装
工艺装备指制造过程中所用的各种工具的总称.包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具、工位器具等。
在工装样件生产前须确认所需的工装、模具、设备等已验收到位。
验收主要通过三坐标检测、试制产品等方式进行,验收合格后进行编号管理,并且保留验收记录。
2.3.1、工装和模具清单
雨刮系统的工装分为:专用工装、通用工装、标准工装。
根据产品开发的通用程度,在APQP开发过程中,供应商须明确产品所需要的专用工装清单,需要在工装样件生产之前完成制作和验收。
若因产品特殊结构无法使用通用工装的,须提前开发专用工装。
针对部分前期出现的问题,工装必须有防错功能。
工装模具的验收内容:
●安装基面选择是否恰当,定位精度误差是否能够满足要求;
●安装夹紧形式是否恰当,能够保证加工精度;
●工装模具设计的可靠性和稳定性;
●操作方便程度;
●工装模具技术要求是否能否保证加工精度稳定达到图样要求。
验收合格的工装必须保留工装的图纸及其更改通知单,并且每个工装上必须有与图号一致的易于长期保留的编号和标示。
下表为目前雨刮产品常规工装分类,以及工装使用目的和控制点。
下表为目前雨刮产品常规零件模具,以及关键控制点。
斜齿轮、球碗、刮片架的模具为不同产品的通用模具。
2.3.2、检测设备清单
雨刮系统的检测设备主要分为电性能检测、尺寸检测、位置检测和刮刷性能检测。
其中除中心距检具、总成检具、刮臂检具、弯管检具须根据不同产品的结构单独开发外,其他的检测设备在制作辅助的定位工装后均能通用。
下表为雨刮系统所须使用的重要检测设备,以及检测的项目和精度要求。
2.4、检具验收
采购质量工程师须主控完成雨刮产品总成检具的验收,包括前雨刮连杆机构总成位置检具、后雨刮总成外置检具。
检具的验收按照《供应商检具管理程序》操作。
2.4.1、雨刮连杆总成检具方案和验收方案
●检具材料:底板材料铝合金,位置销和位置套(检测塞/套规)3Cr13,其他采用45钢调质处理。
●检具的设计基准:按提供的雨刮器传动系统数模建立坐标基准。
●检具精度:检具设计图纸标注时公差取值:当采用坐标点标注方式时,公差取值±0.05mm。
当采
用线性尺寸标注时时,公差取值±0.1mm。
●检具的检出能力:当传动总成装配合格时,产品放入检具应能顺利通过检测;当产品装配不合格
时,产品放入检具,检具应能准确识别不合格产品。
●零件在检具上的定位基准:以雨刮器传动总成的驾驶侧与车身安装的定位孔中心点,根据图纸明确
对应的三维主基准,三维副基准,其余点。
●零件在检具上的定位方法:检具上做好定位基准,该基准完全依据零件上要求的定位基准设计,
工件放在检具上并能快速对4处夹紧。
●检测(零件)内容:安装孔三维位置(通过零件在检具上安装检测);
驾驶侧,乘客侧输出轴的三维位置;
●检测零件方法
1)将零件(雨刮器传动总成)上的与车身固定的安装孔安装在检具的相关基准固定点上;
2)观察其他安装点是否进入检具的相应定位位置;各点能顺利进入相应位置,则零件的安装孔位置为合格;
3)用加紧装置固定零件安装点;
4)用三坐标测量机测量左、右(驾驶侧和乘客侧)输出轴的三维位置符合产品图的要求。
●检具的验收方法:三坐标测量机对图纸上标注的尺寸尽进行检测,按图纸要求判断,提供R&R报
告,编制使用说明书,2D图纸(包括检具零件图)一份,并提供刻有所有的资料的光盘一份。
●检具的保养和有效性:检具底板精加工后表面做防锈处理后用清漆油漆,所有的铝材料表面氧化处
理,所有的钢件用镀镍处理。
目的不能生锈。
检具出厂时加注防锈油。
2.4.2、后雨刮总成检具方案和验收方案
●检具材料:采用45钢。
●检具的基准:用电机输出轴建立坐标,附带3个安装孔。
位置按照汽车钣金设计。
●检具的精度:±0.2mm
●检具的检出能力:当后电机总成装配合格时,产品放入检具应能顺利通过检测;当产品装配不合
格时,产品放入检具,检具应能准确识别不合格产品。
●零件在检具上的定位基准:将电机输出轴插入轴孔。
●零件在检具上的定位方法:将电机输出轴插入轴孔,安装板放在相应位置
●检测(零件)内容:输出轴、3个安装孔的相对位置
●检测零件方法:将电机输出轴插入轴孔,安装板放在相应位置,插入3个安装孔位的销柱,如能
轻松插入且3处安装孔钣金贴合(贴合间隙≤0.5mm)则判为合格。
●检具的验收方法:三座标进行测量
●检具的保养和有效性:检具出厂时加注防锈油,每年维护一次。
3、工装样件制造
3.1、关键过程特性确认
根据雨刮产品的法规要求,以及关键产品特性,前期频发易质量问题点,须确认产品关键过程特性和控制方式。
关键特性的过程能力须在后续生产过程中得到分析和验证。
曲柄、摇臂类中心距检具示例图
连杆总成尺寸位置检具示例图
刮臂压力和扭转角检测示例图
3.2、制造过程质量控制
工装样件在前期的准备工作均完成的前提下,按照试生产的控制计划和作业指导书生产,生产过程中须关注关键特性的监控、前期出现问题点的监控。
下面结合各零部件的过程工艺以及关键特性,质量风险点详细介绍雨刮生产过程中的控制。
3.2.1、电枢生产
电枢生产过程,主要为将绕线电枢和蜗杆装配,是电机最重要的部件生产。
电枢的生产质量对电机的各项指标是否满足要求至关重要。
下表为电枢生产的工艺流程和各工序关键重要特性。
整体式连杆总成刮刷角度检测示例图
刮净度检测示例图
全自动电枢生产线示例
针对电枢生产过程的关键点,下面重点介绍其控制手段和失效模式:
重点控制点:
1、动平衡设备的及时校正
2、动平衡量的设定是否满足工艺定义要求
3、若通过减重式动平衡校正,须确保同工位有清洁切削残留异物的要求;若为增重式动平衡校正,须确保增重胶泥的存放环境要求得到保证,确保胶泥无脱落。
3.2.2、电机生产
针对电机生产的关键点,下面重点介绍其控制手段和失效模式:
重点控制点:
1、中转运输器具须确保电枢无磕碰,损坏,装配前须自检绕线无松脱;转配后引线位置正确;
2、须定期抽检电枢的垂直度、换向器表面粗糙度;
3、电枢放入磁钢须通过专用的导入工装,防止人为放置的磕碰;
4、压装轴承过程中,须有专用工装确保轴承在压接过程中无损伤。
碳刷引线位置装配示意图
重点控制点:
1、 充磁电压须满足定义要求,并且现场有实时监控设备;
2、 充磁工装必须具备防错,确保充磁方向满足要求。
增加:<充磁工装图片>
电枢垂直度检测示例图
电枢轴承压装示例图
重点控制点:
1、定期抽检涡轮的原跳动度,目测涡轮齿形是否满足要求;
2、定期抽检减速箱中涡轮蜗杆安装孔的中心尺寸,安装面的平面度和垂直度,可通过专用的中心距检测工装检测;
3、涡轮压装须有专用工装,确保压装垂直度;
4、装配后的油脂涂抹量和位置须明确要求;
5、通电后让油脂运转均匀,并且手感涡轮蜗杆啮合无抖动,运转电流满足工艺要求。
重点控制点:
1、触片弯折通过专用弯折工装,触片高度通过专用高度快检测,不允许手工弯折调整;
2、防水垫圈装配到位,并且无漏装;
重点控制点:
1、通过曲柄中心距检具定期检查曲柄中心距
2、须有专用曲柄安装工装,装配前须电机复位,安装后复查的初始位置须满足工艺要求。
3、定期监控安装力矩满足工艺要求。
涡轮轴压装工装示例图
涡轮轴压接垂直度差的示例图
3.2.3、连杆生产
针对连杆生产的关键点,下面重点介绍其控制手段和失效模式:
重点控制点:
1、通过中心距检具定期检查摇臂中心距
2、摇臂碾铆压力和碾铆时间须明确,并且可监控;
3、碾铆后球头无偏心、裂纹,球头平面与摇臂平面贴合无间隙,目测整个配合圆周,必要时逆光目测
4、定期抽检碾铆后球头直径,定期抽检推出力或球头铆接扭转力矩满足工艺要求;
重点控制点:
1、现场须有装配示意图,明确挡圈、垫圈等附件的装配位置和数量;
2、专用装配工装确保附件装配到位,转配后转动无卡滞;
3、用塞尺定期抽检总成在压缩状态下的轴向间隙满足工艺要求。
重点控制点:
1、设备的铆接压力和铆压时间须监控;
2、须有专用工装确保固定管包铆定位、铆接过程无偏移,并定期检测包铆总成检具通过性;
3、定期检测包铆后的压痕深度、扭转力矩是否满足工艺要求,确保包铆强度。
3.2.4、刮臂生产
固定管包铆工装示例图
固定管包铆深度检测示例图
针对刮臂生产的关键点,下面重点介绍其控制手段和失效模式:
重点控制点:
1、须有碾铆工装确保铆接过程中铆钉铆接无变形和弯曲
2、碾铆后球头无偏心、裂纹。
定期抽检碾铆直径、碾铆高度是否满足工艺要求
3、一般避免两端同时铆接,防止铆接变形。
推荐使用一端已冷镦成型,仅须铆接另一段的铆钉;
4、定期抽检刮臂座内衬套同轴度,并且确保衬套装配到位,若精度无法达到要求可在衬套压装后增加
钻孔,确保内衬套同轴度。
重点控制点:
1、左右刮片拉装须分开进行(分区域或分时段),防止混装;
2、制作专用左右刮杆防错检具;
3、拉装后须手感刮臂和刮片的配合间隙,并定期检查刮片装配后的侧向间隙。
3.2.5、刮片生产
针对刮片生产的关键点,下面重点介绍其控制手段和失效模式:
重点控制点:
1、 须刮片压簧拉装工装,确保装配到位,固定端装配正确并紧固
2、 现场有装配方向示意图,确保固定端的一致性。
刮臂左右区分检具示例图
刮片压簧未转配故障图
4、工装样件认可 4.1、OTS 样件取样
为确保产品OTS 认可样件的有效性,雨刮产品须按照《OTS 取样要求》和《OTS 样件取样核查表》进行样件取样。
由采购质量工程师协助设计部门产品工程师对现场生产的样件进行全尺寸和常规性能以及功能检测,同时现场确认样件技术规范和工装状况。
此过程必须由供应商和双方共同参与,达成一致结论。
检测和核查通过后才能作为合格的 OTS 样件,取样进行搭载路试、性能台架试验和尺寸认可。
若不合格,需在供应商现场制定整改计划,由设计部门工程师负责后期的整改督促,整改合格后重新现场取样。
4.2、认可试验
工装样件认可原则上按材料认可-尺寸(功能)认可-性能认可-外观认可的顺序进行,具体操作流程参考《外协零部件工装样件认可程序》进行操作。
雨刮系统的认可试验项目参考第一篇技术交底控制手册中的要求,试验中心按照前期会签的DVP&R 开展认可试验。
4.2.1、材料试验
雨刮器材料的认可试验,金属材料主要对刮臂、连杆、壳体、曲柄、轴套座进行材料试验,试验操作按照标准进行。
其他主要材料为雨刮胶条的材料。
雨刮胶条分为样条试验和成品试验。
样条要求Φ(29±0.5)mm ×(12.5±0.5)mm ,最少5个;样片(150±5)mm ×(150±5)mm ×(2±0.2)mm ,最少5片,标明压延方向,硫化日期,配方代号。
样条试验均从以上样片(块)中由试验中心裁取。
压簧装反故障图
4.2.2、性能试验。
根据前期开展的系列认可试验中存在的问题和争议,须重点关注部分试验项目和问题点如下:
●耐腐蚀试验:盐雾试验完成后用清水冲洗,30分钟内进行判定。
主要关注球头表面、曲柄碾铆处、
球头碾铆处、曲柄、机壳、刮臂及弹簧处是否满足标准要求。
●耐久试验:主要关注耐久试验中是否出现工作异响、刮片无打边框、试验完后的刮刷效果、连杆
机构、刮臂、电机工作正常、无异响。
前期在OTS试验中对于耐久试验的结果判定往往存在争议,目前试验中心主要组织进行主观评审,打分判断。
●噪音试验:主要关注系统噪声试验结果,要求判断时在车身台架驾驶仓内判断。
同时可以根据需
要附加进行动态时噪声测试。
动态噪声测试方法:发动机怠速,声级计在副驾驶与主驾驶中线位置,高度与驾驶员耳朵部位齐平。
车内人员保持安静,测试背景噪声数值。
车辆分别行驶在以上速度点,启动外加喷水装置,均匀将水喷洒到前挡风玻璃上,同时启动刮水器,进行噪声测量。
车辆行驶速度:60km/h 80km/h 100 km/h 120 km/h。
路面状况:开阔路面(60km/h 80km/h)高速或试验场:100 km/h 120 km/h。
4.3、整车道路试验
雨刮总成三万公里综合可靠性试验过程为动态的耐久试验,试验中及试验后需要重点关注的
●刮刷效果、无漏刮、跳刮、抖动、异响等现象;
●连杆机构、电机、刮臂正常工作、无异响、试验后无松脱;
●连杆机构减震垫、防水护套等橡胶类件无开裂、破损,雨刮胶条异常磨损和开裂。
●电机的刮刷频率满足使用要求。
4.4、装车审核
工装样件的装车评审包括三万公里路试车装车和车间试生产的装车,装车需要关注点和手工样件篇章中的装车评审内容大体一致。
4.4.1、尺寸确认
●安装尺寸:须确认电机连杆机构和车身装配符合性、刮臂和连杆输出轴的装配符合性。
●刮刷角度:确认高速湿刮的刮刷角度,以及刮刷过程中与周边是否干涉。
●空间配合尺寸:根据技术交底中校核的静态、动态间隙要求
●系统攻击角:检测样件与实车匹配的攻击角曲线。
从曲线判断机构是否真正满足实车刮刷要求。
攻击角的实车校核为后续与挂刮刷质量的重点控制点。
4.4.2、雨刮功能确认
●刮刷效果:按照正常使用情况下(洗涤系统装配完整),判断刮刷等级满足7级,不允许出现漏刮、刮刷异响等问题。
●刮刷频率:测试样件带载工作状态的高速、低速工作频率是否满足定义要求。
4.4.3、空间布置确认
●装配适应性:主要考虑电机和线束的装配方便性,电机插接件和线束对插的匹配性
●噪音传递性:电机在正常工作情况下,在驾驶室内感觉整体机构的运行噪音(相关密封件装配到位),确认前舱噪音的隔绝性。
●机构防水性:主要考虑装饰板和雨刮机构装配后对于防水性要求是否满足,主要从电机的防水性、输出轴的防水性、插接件处的防水性、输出州处的防水性、球头球碗处的防水性方面确认。
4.5、产品包装方案
雨刮产品的包装方案设计根据产品的特性,需要重点考虑点为:
●电机和连动杆的防摔、防撞、防压、防水;
●刮臂的防掉漆
●刮片的防挤压变形
包装方案分为:
●供应商出厂原包装或供应商到中转库的包装、
●供应商直接到CHERY主机厂的包装或供应商的中转库到CHERY主机厂的包装
供应商出厂包装,根据目前雨刮厂家的供货经验,一般采取大纸箱加木托盘的包装方式(上下货过程中能避免抛掷,必须采用叉车操作),另外雨刮产品一般要求汽车允许(航空允许容易造成抛掷产生电机损坏),内包装由瓦楞隔板和蜂窝纸栅格分层隔离,单件一般采用气泡袋或者较厚的塑料带包裹。
而针对送至主机厂的包装方式,一般需要关注零件的短距离运输的防跌落、防灰尘、防雨、防绣,生产员工单件易取的原则。
刮臂刮片采用料盒或者货架,电机联动杆采用货架包装运输。
5、批量生产准备工作
出厂包装方式示例图
刮片上线包装方式示例刮杆上线包装方式示例
电机连杆上线包装方式示例图
5.1、测量系统分析计划
雨刮系统总成测量系统,原则主要针对雨刮产品关键特性测量设备进行,包括但不限于以下测量设备:
●总成综合检具、中心距检具
●刮刷角度检测设备
●刮臂压紧力检测设备
●刮臂扭转角检测设备
●测量孔径等尺寸使用的通/止规, 卡尺, 千分尺等
测量系统分析的实施参照MSA手册及《测量系统分析管理办法》。
5.2、初始过程能力研究计划
雨刮系统总成的初始过程能力研究应当包括产品关键和重要特殊特性。
根据产品选择参数的可操作性,初始过程能力研究主要涉及以下过程:
●连动杆总成包铆工序——根据三坐标检测数据进行分析
●曲柄、摇臂预装工序——根据中心距尺寸数据进行分析
●刮杆压力检测工序——根据刮杆压力数据进行分析
●刮杆扭转角检测工序——根据刮杆扭转角数据进行分析
●连动杆总成刮刷角度检测工序——根据主副刮刷角度值进行分析
●电机电流转速检测工序——根据电流值、转速值进行分析
根据对初始能力分析的数据值,确定后续的检测频次和监控方式。
过程能力验收的实施参照SPC手册及《统计过程控制管理办法》。
5.3、初始产能分析
在工装样件阶段,虽然不对产能进行考核,但应当收集与产能有关的信息,包括瓶颈工序的识别,生产线、设备、模具调整时间等。
针对识别出的与产能有关的风险,必要时应当制定行动计划,通过增加或改造生产线、设备,改进模具等方式满足预期产能要求。
工位器具在开发前期通常未得到充分识别,在工装样件阶段应当从保证质量,产能等方面考虑增加或改进工位器具,提高生产效率,保证产品质量及物流顺畅。
5.4、其他准备工作。