干货:汽油机节流阀体改进设计中的DFMEA实施案例

    本文以DFMEA在国产汽油机节流阀体的改进设计中的实施为例,对改进后的DFMEA的实施方法和流程进行阐述。为增加DFMEA的可用度,使初次进行DFMEA的工作人员也能顺利地实施DFMEA,针对发动机设计的特点,对DFMEA的流程进行了归纳和改进(见下图)

 

干货:汽油机节流阀体改进设计中的DFMEA实施案例

干货:汽油机节流阀体改进设计中的DFMEA实施案例

    为加深对实施阶段的理解,提高分析效率,将实施阶段分成确定基础项、确定衍生项及生成DFMEA报告等3步。

    实施阶段中,功能、潜在故障模式、潜在故障影响、故障原因和现有控制措施等为基础项,它们的分析是决定DFMEA实施成功与否的关键;SODRPN和建议的纠正措施为衍生项;基础项确定之后,衍生项可以随之确定。

 

1
分析基础项

 

功能:

项目的功能,用尽可能简明的文字来说明被分析项目满足设计意图的功能。

阀体的功能是与阀片配合保证最小流量;

与怠速控制阀配合保证怠速流量;

与节气门位置传感器配合保证主进气量。

 

潜在故障模式:

每项功能会对应一种或一种以上的故障模式,填写故障模式要遵循破坏功能的原则,即尽量列出破坏该功能的所有可能的模式;故障模式大部分来源于故障模式库,还有一部分是新出现的故障模式以及小组分析的结果。

阀体的潜在故障模式为磨损、裂纹、断裂以及积碳等。

干货:汽油机节流阀体改进设计中的DFMEA实施案例

潜在故障后果:

每种故障模式都会有相应的故障后果;分析故障后果时,应尽可能分析出故障的最终影响,即最严重的影响。

阀体的潜在故障后果为发动机无力、燃油消耗率高、怠速高。

 

潜在故障起因:

所谓故障的潜在起因是指设计薄弱部分的迹象,其结果就是故障模式。

根据阀体结构和对其进行的功能分析,可以知道阀体磨损的潜在故障原因为:阀体喉口与阀片直径不匹配;阀杆与阀片螺钉孔的位置不匹配;怠速控制阀与怠速通道的孔径不匹配;怠速通道的孔系不同轴。

 

现有控制措施:

根据故障的潜在起因可确定预防与探测的措施,这些都是已有的或将要有的措施。

阀体的现有控制措施为配合设计阀体喉口和阀片直径,保证其配合间隙;配合设计阀杆和阀片螺钉孔位置,保证其同心度;配合设计怠速控制阀和怠速通道的孔径,保证其配合间隙。

 

2
分析衍生项

 

    根据潜在故障后果确定S,根据潜在故障原因以及同型产品的三包数据确定O,根据探测措施确定D;根据确定的SOD计算得到RPN值。如果需要修正,可以提出适当的建议措施,作为改进的依据,最后生成统一的DFMEA报告。

    美国汽车工业行动集团(AIAG)颁布的FMEA标准中,提供了严重度、OD的评定准则,其中,O准则非常直观,根据计算得到的频率即可得。D和严重度判定准则的操作性较差,作者推荐企业根据AIAGD准则,结合企业现有的控制措施制定适用于企业自身的D判定准则。至于严重度的判定,提倡仍沿用AIAG的准则,但为了增强其可操作性,作者对其进行了进一步的归纳总结,生成如下图所示的流程;根据该流程即可很容易地判定每种故障的严重度。

干货:汽油机节流阀体改进设计中的DFMEA实施案例

    阀体磨损的严重度影响了发动机的基本功能,但未完全丧失,所以严重度为7;阀体磨损的O根据故障数据的统计结果,结合专家组的分析,确定O3;阀体磨损的检测度现有的控制措施除硬度检测外,均为对两零部件的配合检测,有较多的机会能找出潜在的起因,检测度为4

    专家组确定SRPN的阈值为780,当S超过7(7)RPN超过80(80)时,必须对其进行改进。因此,提出了以下建议措施:a)阀体喉口和阀片直径、阀片和阀杆影响全闭泄漏量,除保证其配合间隙外,还应通过设计保证装配后阀体喉口和阀片的同轴度,并进行全闭泄漏量检测;b)怠速控制阀和怠速通道影响怠速流量,先需要通过设计保证怠速通道孔系的同轴度,然后保证怠速控制阀和怠速通道的同轴度和间隙。

    完成以上分析后,要根据建议措施对设计进行修正(实际采取的措施可能与建议措施不同),修正后再重复以上步骤,直至SRPN低于确定的DFMEASRPN阈值。

 

3
生成DFMEA报告

 

    完成每轮DFMEA之后,要及时生成DFMEA报告,包括需改进的零部件、建议措施和改进措施等。

 

 

免责声明:文章内容源自对网络相关内容的整理,如涉及内容、版权和其他问题,请联系我们删除!