扭矩轉換器焊接工藝質量優(yōu)化設計

    作為中國汽車工業(yè)自主研發(fā)的骨干企業(yè)，一直以來堅持完全的自主知識產權進行汽車的研制。然而自動檔變速箱的許多核心技術一直掌握在國外公司手中。尤其是關鍵部件扭矩轉換器的焊接技術，一直是難以攻克的難題。傳統(tǒng)的等離子焊接工藝會帶來大量的扭矩器內部濺射物堆積，影響內部流體的液力傳遞，從而降低變矩的效率和精度。
    為了解決這一問題，我們需要在不增加成本的情況下，使產品和工序的性能對干擾不敏感，并使性能向目標值靠攏。利用質量功能展開技術對該工序的質量特性進行了分析，在確定了五個關鍵工藝參數(shù)的基礎上，應用穩(wěn)健性參數(shù)設計技術，對焊接工藝進行了優(yōu)化，并提出了滿足優(yōu)化模型的設計方案。
項目挑戰(zhàn)
（1）焊接關鍵因素的確定和水平選擇。找到影響焊接過程濺射物堆積的關鍵因素是進行建模、實驗和優(yōu)化分析的前提條件。與此同時，對確定的參數(shù)設置合理的水平，對于最后的實驗數(shù)據(jù)代表性有很大影響。
（2）確定各因素之間的交互影響關系。由于等離子體流速和電流之間、電流與焊接時間之間等都存在著交互作用的影響，必須把交互作用作為實驗分析的因素之一來進行方案的設計。
（3）優(yōu)先方案的確定和驗證。通過試驗數(shù)據(jù)的分析確定一個最佳的優(yōu)選方案，這個方案必須可以通過損失函數(shù)來量化評價改進后的方案所帶來的價值。

焊接工藝參數(shù)水平設計

實驗方案設計

因素SN比趨勢分析

最優(yōu)設計方案及顯著性分析

優(yōu)化數(shù)據(jù)管理

解決方案
    對影響焊接質量的等離子體流速、焊嘴距離、電流、焊接時間、焊炬角度等多個因素建立質量屋分析視圖，通過權重、相關性和重要性的評價，確定了關鍵的因素。對關鍵因素通過預備實驗，確定了每個因素兩個水平的實驗方案，盡可能地做到經(jīng)濟合理。
    把A、C和C、D兩個因素的交互作用作為第6和第7個因素，一起參與實驗方案設計，并分析出了交互作用影響的顯著性。
    對多組試驗數(shù)據(jù)，采用信噪比（SN）來評估因素水平組合對波動的影響。確定每個因素的顯著性和優(yōu)化操作條件。通過對焊接直徑質量損失函數(shù)的建立，推算出了改進前后的增益。從而進一步明確了改進方案的有效性。
用戶價值
    通過應用PERA.Quality質量設計軟件對扭矩轉換器等離子焊接工藝的分析，找到了影響焊接質量的關鍵因素，并且通過試驗數(shù)據(jù)分析，找到了在不增加成本的前提下，改進工藝質量的優(yōu)選方案。如果按照年產量10萬件來算，每年效益達到近200多萬元。因此，該系統(tǒng)在提高質量的同時，降低了生產的成本，為提高產品的市場競爭力奠定了堅實的基礎。
用戶評價
    通過PERA.Quality質量設計平臺對工藝參數(shù)分析，很快給出了最合理的實驗方案，并通過建模和實驗數(shù)據(jù)分析，確定了每個參數(shù)水平對性能的影響程度，并給出了最佳的參數(shù)組合，大大提高了焊接工藝的質量水平。