燃油泵裝配失效原因分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究.pdf

1、本課題針對某公司開發(fā)的一款渦輪式汽車電動燃油泵在實際生產(chǎn)裝配過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題（即產(chǎn)品失效模式）進(jìn)行了研究。由于正常的研發(fā)周期無法滿足顧客急迫的要求，因此設(shè)計部門決定在一款已經(jīng)批量生產(chǎn)的成熟產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行部分結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計，這種方式可以最大程度上縮短研發(fā)周期，其中包括零部件的開發(fā)周期、模具設(shè)計和制作周期、裝配線工裝設(shè)計和制作周期等等。很快，研發(fā)階段工作結(jié)束，新產(chǎn)品在第一次小批量試生產(chǎn)時出現(xiàn)了很高比例的不合格品。通過對現(xiàn)場故障產(chǎn)品的解剖

2、分析以及對相關(guān)零部件的測量對比所獲得的結(jié)果，無法幫助人們確定問題的根本原因，考慮到顧客的交期急迫，故公司成立了項目小組對此課題進(jìn)行攻關(guān)。
　　本文著重敘述了針對這一質(zhì)量問題所進(jìn)行的研究思路和研究內(nèi)容，以及在研究過程中所應(yīng)用到的工具和方法。整個研究過程經(jīng)過產(chǎn)品失效模式的確定，相關(guān)數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計，失效原因分析和提出假設(shè)，數(shù)字仿真技術(shù)驗證假設(shè)，結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案和效果驗證等幾個步驟。其中，在失效原因分析階段，本文用到了制造行業(yè)常用的發(fā)現(xiàn)問題“根

3、本原因”的質(zhì)量工具魚骨圖法，通過組織相關(guān)人員運用頭腦風(fēng)暴的方式，羅列出可能導(dǎo)致產(chǎn)品失效的所有潛在原因，再利用測量和實驗的方法對所有潛在原因逐一進(jìn)行排除，最后對造成產(chǎn)品失效的根本原因進(jìn)行鎖定并提出假設(shè)。在數(shù)字仿真分析時，本文用到了ANSYS有限元分析軟件，利用其接觸分析功能對裝配體的接觸結(jié)構(gòu)靜力進(jìn)行了研究，模擬出關(guān)鍵零部件在壓裝后的應(yīng)力和應(yīng)變情況，并獲得了零部件的變形狀態(tài)和變形量，這些仿真分析結(jié)果對之前提出的假設(shè)進(jìn)行了驗證。
　　研

4、究結(jié)果表明，導(dǎo)致電動燃油泵失效的直接原因是由于吸油泵體組件中的泵罩殼在壓入鋼制外筒的過程中產(chǎn)生了塑性形變，造成吸油泵體組件內(nèi)腔提供給渦輪葉片的工作空間不夠，渦輪葉片被上下兩個零部件的表面局部接觸甚至擠壓，在這種情況下外力所形成的阻力影響了電機(jī)輸出的動力，最終導(dǎo)致了產(chǎn)品的性能故障。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案和效果驗證部分，之前的研究結(jié)果為后續(xù)的和零部件結(jié)構(gòu)改善提供了依據(jù)，并再次利用仿真分析方法對改善效果進(jìn)行了確認(rèn)。
　　基于此課題的研究過程