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汽車曲柄銷不同硬度測(cè)試方式(自動(dòng)維氏硬度計(jì))

2022-11-04
    )
  • 地礦/鋼鐵/有色金屬/電子/電器/半導(dǎo)體/汽車/鐵路/船舶/交通/航空/航天/納米材料/高分子材料/電池/鋰電池/冶金/合金
  • 汽車曲柄銷
  • 汽車曲柄銷硬度測(cè)試
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摘要

汽車曲柄銷不同硬度測(cè)試方式

標(biāo)樂(lè)(1).jpg


汽車曲柄銷不同硬度測(cè)試方式
使用DiaMet軟件的自動(dòng)化維氏硬度計(jì)測(cè)試
和手動(dòng)測(cè)試對(duì)比


高效


簡(jiǎn)便


準(zhǔn)確

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研究表明,對(duì)于在曲柄銷和軸頸進(jìn)行打壓和測(cè)量壓痕,采用自動(dòng)化測(cè)試方式與手動(dòng)硬度測(cè)試相比,可以節(jié)省86%的時(shí)間。

同時(shí)自動(dòng)化測(cè)試可以有效減少操作步驟并降低數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn),也會(huì)避免因不用操作者之間的人為誤差。

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案例介紹


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一家大型汽車制造商為了節(jié)省時(shí)間想投資使用自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行曲柄銷和軸頸硬度測(cè)試。測(cè)試速度需要提高到目前手動(dòng)硬度測(cè)試的三到五倍。
他們現(xiàn)有的工藝要求每班兩名熟練操作員,每天兩班,每周七天。需要在樣品的三個(gè)指定位置進(jìn)行硬度測(cè)試,其中兩個(gè)位置偏離軸線45度,另一個(gè)位置垂直于軸線。
正確測(cè)試位置至關(guān)重要,如果發(fā)生漏測(cè)會(huì)導(dǎo)致該批次零件生產(chǎn)停滯,直到二次檢測(cè)通過(guò)。
同樣值得關(guān)注的是,在測(cè)試過(guò)程中意外通過(guò)的問(wèn)題部件,可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的質(zhì)量事故。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤也不容忽視,如果零件信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入錯(cuò)誤,將導(dǎo)致該批號(hào)數(shù)據(jù)不匹配。發(fā)生這種情況時(shí),同樣會(huì)導(dǎo)致零件被擱置,直到零件信息得到驗(yàn)證。

另外還需要訓(xùn)練有素的熟練操作員來(lái)降低測(cè)試失敗的廢樣成本。

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現(xiàn)狀分析



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01

現(xiàn)有流程觀察分析

首先對(duì)汽車曲柄銷和軸頸上維氏硬度測(cè)試的打壓和測(cè)量時(shí)間進(jìn)行評(píng)估,確定現(xiàn)有工藝的時(shí)間。
測(cè)試設(shè)備是一臺(tái)手動(dòng)維氏硬度計(jì),在測(cè)試前需要對(duì)零件進(jìn)行復(fù)雜的定位夾持,后續(xù)則需要操作員手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)、打壓和測(cè)量壓痕。
操作員以近45度方向固定樣品,以確保接近45度軸的測(cè)量值,從而加快測(cè)試過(guò)程并減少測(cè)試中的位置錯(cuò)誤。
據(jù)觀察,操作員設(shè)置樣品位置的時(shí)間占比最多,占測(cè)試時(shí)間的60%;測(cè)量壓痕的時(shí)間次之,占30%;打壓的時(shí)間再次之,占10%。
每個(gè)銷和軸頸正面反面都需要測(cè)試,共計(jì)12個(gè)位置,216個(gè)壓痕。
在曲柄上指定位置打壓和測(cè)量壓痕的總分析時(shí)間為9小時(shí),操作時(shí)間為8小時(shí)。

02

改進(jìn)后的流程

自動(dòng)化流程測(cè)試中,使用了帶DiaMet自動(dòng)化硬度測(cè)試軟件的Wilson VH3100系列維氏顯微硬度計(jì)。將零件用圖1中的虎鉗夾具夾持后放在測(cè)試平臺(tái)上,不需要調(diào)整方向。

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圖1. 固定在夾具中的曲柄銷
模板功能用于通過(guò)影像掃描創(chuàng)建待測(cè)試的零件模板,可以縮短設(shè)置打壓位置的時(shí)間。
使用模板將兩個(gè)45°角和一個(gè)垂直于外殼的打壓區(qū)域位置的設(shè)置時(shí)間減少到45秒。

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圖2. 便于定位打壓位置的跟蹤功能模板
操作者通過(guò)DiaMet軟件指定打壓位置。自動(dòng)化設(shè)置、打壓和測(cè)量壓痕的所需時(shí)間分別為手動(dòng)操作的10%、50%和40%。曲軸的壓痕總數(shù)平均為216個(gè)壓痕,操作員操作15分鐘,總測(cè)試時(shí)間為1.25小時(shí)。

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圖3. 自動(dòng)化打壓和測(cè)量壓痕
每個(gè)程序都添加了可視化的高低閾值警告,使操作者可以快速評(píng)估零件,而不像之前那樣檢索所有曲柄銷和軸頸測(cè)試數(shù)據(jù)后才能進(jìn)行確認(rèn)。

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圖4. 可視化的高低閾值警告
元數(shù)據(jù)功能可以在生成報(bào)告時(shí)有效防止操作員轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤。

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圖5. 元數(shù)據(jù)防止操作員轉(zhuǎn)錄錯(cuò)誤


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總結(jié)


本次針對(duì)硬度測(cè)試所需時(shí)間的研究表明,自動(dòng)化硬度測(cè)試方案可以節(jié)省86%的準(zhǔn)備時(shí)間及打壓和測(cè)量壓痕時(shí)間,同時(shí)避免了轉(zhuǎn)錄數(shù)據(jù)中的可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤
由于消除了操作者主觀判斷結(jié)果的不確定因素,測(cè)試的重復(fù)性也得到了提高。使用程序模板功能就不需要操作員手動(dòng)對(duì)齊樣品,降低了打壓位置錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。
在測(cè)量時(shí)可實(shí)時(shí)獲取樣品數(shù)據(jù),如果發(fā)現(xiàn)疑問(wèn)件,操作員可以重新檢查某個(gè)特定區(qū)域,無(wú)需把整個(gè)零件進(jìn)行重新檢查。

使用元數(shù)據(jù)功能,可以進(jìn)行有效提醒并解決了轉(zhuǎn)錄失誤問(wèn)題。


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