降低某車型壓縮機(jī)異響故障率

何雪解

上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西 柳州 545007

隨著汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車的基本配備，而作為汽車空調(diào)系統(tǒng)的核心部件——壓縮機(jī)，在技術(shù)和質(zhì)量上也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)正朝著減少重量和體積、降低噪音方向發(fā)展，目前壓縮機(jī)按壓縮方式主要分為兩種：一、活塞式壓縮機(jī)；二、渦旋式壓縮機(jī)。本文針對(duì)公司某款車型的渦旋式壓縮機(jī)異響導(dǎo)致用戶抱怨開(kāi)展了攻關(guān)活動(dòng)，找出根本原因，制定對(duì)策降低異響故障率。

1 原因分析

1.1 背景

為了保持足夠的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，公司于2017年年初推出某款車型，同年8月，維修數(shù)據(jù)顯示壓縮機(jī)當(dāng)月?lián)Q件量高達(dá)185件，故障率71%，用戶抱怨強(qiáng)烈。

1.2 故障件分析

我們從售后三包收集到150件故障件，對(duì)故障模式分析后，利用排列圖1得出，壓縮機(jī)異響故障率在所有模式中占比86%，為此我們成立攻關(guān)小組，并設(shè)立攻關(guān)目標(biāo)：降低該車型壓縮機(jī)異響故障率到20%，減少用戶抱怨。

圖1 壓縮機(jī)故障模式排列圖

攻關(guān)小組對(duì)異響故障件進(jìn)行拆解，發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)前蓋小軸承鋼球剝落、滾道被啃噬，如圖2進(jìn)一步使用專用設(shè)備對(duì)損壞的小軸承外圈滾道圓度進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)軌道已嚴(yán)重變形，如圖3

圖2 壓縮機(jī)小軸承損壞

圖3 小軸承外圈軌道圓度檢測(cè)

1.3 要因分析

為了找到小軸承外圈軌道變形的要因，我們采用魚骨圖對(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等進(jìn)行了分析確認(rèn)，如圖4

圖4 小軸承損壞-溝道變形魚骨圖

人：

現(xiàn)場(chǎng)觀察供應(yīng)商員工操作，員工按照標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行操作，未發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象。

機(jī)：

檢查軸承的壓裝壓頭及壓裝設(shè)備，未發(fā)現(xiàn)異常，且工裝定期點(diǎn)檢，如圖5

料：

使用的小軸承和前蓋零件正確，未發(fā)現(xiàn)異常。

環(huán)：

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的清潔度、照明、工藝和設(shè)備布置等符合要求

圖5 軸承壓裝工藝檢查

測(cè)：

小組分別抽取3個(gè)不同批次的小軸承和前蓋，對(duì)其關(guān)鍵尺寸進(jìn)行測(cè)量后未見(jiàn)異常，如表1和表2

表1 前軸承關(guān)鍵尺寸測(cè)量表

表2 小軸承關(guān)鍵尺寸檢測(cè)表

法：

現(xiàn)場(chǎng)查看小軸承的壓裝工藝，都有明確的壓裝壓力及高度要求，如表3、表4。

表3 軸承壓入力檢測(cè)記錄表

表4 軸承壓裝工裝檢測(cè)記錄表

經(jīng)過(guò)與供應(yīng)商溝通，了解到在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，有三次調(diào)整壓縮機(jī)小軸承鉚壓工藝：

（1）該款車型的壓縮機(jī)是輕量化結(jié)構(gòu)（與其他車型結(jié)構(gòu)不同），供應(yīng)商計(jì)算出當(dāng)壓縮機(jī)離合器吸合時(shí)小軸承承受200N軸向力，如表5。因?yàn)槌惺茌S向力，供應(yīng)商在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前期，加大了小軸承與前蓋的過(guò)盈量，并通過(guò)鉚壓的方式進(jìn)行加固，鉚壓方式：8點(diǎn)一次鉚壓，鉚壓力采用10±2KN的中間值。

（2）產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中期，樣件試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)小軸承軸向脫落，供應(yīng)商誤認(rèn)為小軸承與前蓋的過(guò)盈量不足，所以第二次更改鉚壓工藝，由8點(diǎn)一次鉚壓更改為8點(diǎn)兩次鉚壓，共16個(gè)鉚壓點(diǎn)，壓力為10±2KN的上限值。

（3）產(chǎn)品開(kāi)發(fā)后期，雖然進(jìn)行第二次工藝更改，但零件試驗(yàn)的故障率居高不下，生產(chǎn)效率不高，于是供應(yīng)商又進(jìn)行了第三次更改：由8點(diǎn)兩次鉚壓改成16點(diǎn)一次鉚壓，壓力為10±2KN的中間值，更改后，故障率明顯下降，如表6。

表5 某款車型于其他車型小軸承受力對(duì)比

表6 三次工藝調(diào)整對(duì)應(yīng)損壞率

攻關(guān)小組將三次工藝調(diào)整所對(duì)應(yīng)的損壞率做了統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)前兩次工藝8點(diǎn)鉚壓工藝，小軸承鉚壓時(shí)單點(diǎn)受力均為1.25KN，對(duì)應(yīng)的損壞率最高，第三次16點(diǎn)鉚壓工藝，對(duì)應(yīng)的損壞率最低，如表6。

綜上分析，8點(diǎn)鉚壓方式對(duì)小軸承的擠壓力大，導(dǎo)致壓縮機(jī)前蓋小軸承鋼球剝落、滾道被啃噬，小軸承外圈滾道圓度變形，如表7。

表7 小軸承單點(diǎn)鉚壓受力分析

綜上，經(jīng)過(guò)魚骨圖（圖6）要因確認(rèn)后，該車型壓縮機(jī)異響的根本原因是壓縮機(jī)小軸承鉚壓工藝設(shè)置不合理導(dǎo)致。

圖6 小軸承損壞-溝道變形魚骨圖

2 制定對(duì)策

小組對(duì)小軸承的壓裝工藝受力重新分析，發(fā)現(xiàn)該輕量化結(jié)構(gòu)小軸承軸向力為0，供應(yīng)商設(shè)計(jì)階段計(jì)算錯(cuò)誤，誤認(rèn)為小軸承承受200N軸向力，綜上，小軸承工藝設(shè)計(jì)不合理，小組對(duì)小軸承的壓裝工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)評(píng)審，如表8。

表8 制定小軸承壓裝工藝對(duì)策

3 對(duì)策實(shí)施

工藝變更實(shí)施后（如圖7），團(tuán)隊(duì)對(duì)20組無(wú)鉚壓的前軸承壓裝后的外圈內(nèi)滾道圓度測(cè)試，結(jié)果如表9。

圖7 小軸承工藝更改前后對(duì)比圖

表9 20組無(wú)鉚壓前軸承壓裝后外圈內(nèi)滾道圓度測(cè)試結(jié)果

從上表格可知：配合過(guò)盈量在0.05mm以內(nèi)的前軸承，其外圈軌道全部在10μm以內(nèi)，由此證明取消鉚壓工藝后軸承外圈圓度符合要求，該措施有效。

4 效果檢查

對(duì)策實(shí)施后，小組成員收集2017年11月-2018年2月份的該車型壓縮機(jī)售后退賠件進(jìn)行了效果檢查，調(diào)查統(tǒng)計(jì)如圖8：

圖8 壓縮機(jī)故障模式排列圖

上圖可知，壓縮機(jī)異響故障率有71%下降到3%，措施實(shí)施有效。

5 結(jié)束語(yǔ)

某車型壓縮機(jī)異響分析，拆解故障件后借助專用設(shè)備對(duì)損壞的小軸承外圈滾道圓度進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)軌道嚴(yán)重變形，并通過(guò)魚骨圖找到根本原因，對(duì)策實(shí)施措施，最終順利降低故障率，減少用戶抱怨。