趙 萍
(柳州五菱汽車工業有限公司,廣西 柳州 545007)
淺談2+1微車副座椅異響與干涉的技術改進
趙 萍
(柳州五菱汽車工業有限公司,廣西 柳州 545007)
詳細分析了微型汽車副座椅設計結構的現狀,重點說明了副座椅設計和加工尺寸的改進,并闡述了改進方案的可實施性及效果。
副座椅;非功能性失效;技術改進
微型汽車因其擁有客貨兩用的作用,因而在國內市場占有一席之地。帶副座座椅,是微型汽車常見的座椅配置結構,即在固定的2人座椅旁邊,增加可折疊翻轉的1人座,通常稱之為2+1座椅,折疊時可騰出車內行走通道,既可節省汽車乘用空間、又能達到便于使用效果,深受用戶歡迎,帶副座座椅的微車也因此穩居銷量品種排名第一的位置。因而對副座椅結構持續改進并提高其產品品質,具有重要的市場意義。
本文探討副座椅非功能性的其他失效問題(毫無疑問,副座椅的主要功能——折疊、翻轉、鎖止,肯定是不能出問題的),常見的有異響、干涉、外觀缺陷等等,其中異響與干涉是最主要的問題。
(1)副座椅異響。一直是顧客高度關注的問題,顧客要求無異響,因為座椅異響問題,顧客曾經多次提出抱怨。在微型汽車行駛過程中,發現前排/主副司機座椅、中排/第二排座椅、后排/第三排座椅,都可能出現不同程度的異響現象,而中排帶副座可翻轉座椅異響狀況較為突出。行駛時或翻轉時,副座椅明顯松動,其異響的主要問題,是折疊翻轉松動異響、副座支撐焊合組件晃動異響。
(2)副座椅干涉。顧客在整車裝配中,發現中排2+1座椅打開時與右側門框干涉,影響開關車門,副座椅翻轉時與主座椅干涉,翻轉困難,顧客抱怨。
經過分析研究發現,副座椅異響的主要問題,是焊具結構不合理、產品結構設計尺寸配合松動;副座椅干涉的主要問題,是制造工藝工裝尺寸偏差。為此采取了一系列有針對性的改進措施。
副座椅產品結構由靠背、座墊、支撐焊合組件這3部分組成,其主要技術要求為“操作靈活,鎖止可靠”。
這項技術要求,其實就是一對矛盾。操作靈活,有可能會導致鎖止不可靠;鎖止可靠,可能會導致操作不靈活,這是一項相互制約的技術要求,也是一項需持續改進的技術工作。
經過現場跟蹤調查分析,副座椅異響100%都出現在座墊與副座支撐焊合組件連接部位和支撐焊合組件轉動部位。副座支撐焊合組件結構較為復雜,由連動板、銷軸、連接耳、支撐彎管、側安裝板、限位塊、回位扭簧、導軌、手柄等16個零件組成,在眾多問題中,必須找出導致異響的主要原因加以改進(如圖1所示)。
圖1 中排2+1帶副座可翻轉座椅
(1)針對連動板、銷軸、連接耳、支撐板與支撐彎管配合間隙過大的技術改進。副座椅銷軸兩端與連動板、連接耳兩端連接采用軸銷轉動結構,3個零件各自的加工尺寸基本符合設計要求,在合格范圍,但配合間隙過大。
按照原產品設計構思,偏重副座椅折疊、翻轉時的“操作靈活”,雖然不會導致鎖止失效,但配合間隙達0.1~0.2mm,即最大松動晃量也可達到0.2mm。經過多次試制之后,將配合間隙量減小到0.1mm以內,并在孔軸間增加尼龍襯套,消除車輛行駛中晃動產生的異響(如圖2所示)。
圖2 減少配合間隙,增加襯套,消除異響
(2)針對支撐板螺母孔定位同軸度差的技術改進。在改進前,支撐板的焊接是使用兩套模具分別進行點焊和加固工序,支撐板焊接面向下,需下序加固焊,焊接產生的熱變量使左/右支撐板之間的同軸度不一致,導致后道工序裝配困難;
改進后,優化支撐板焊接工序,通過對模具的改進,將點焊和加固兩道工序合并為一道工序進行加工(如圖3、圖4所示,焊接面向上)。改進后,連接板一次焊接成型,解決了兩塊連接板之間的同軸度不一致的問題。同時,產能也得到很大提升,班產量由原來的140件提高到170件,產能提升了21%。
圖3 改進前,焊接面向下,同軸度差
圖4 改進后,焊接面向上,解決同軸度問題
(3)針對連接耳定位扭曲、變形的技術改進。在改進前,連接耳焊接完畢取出模具時,由于焊具設計不合理,難取出焊合件,需敲打、搖晃,造成連接耳扭曲、變形,返修率高;
改進后,在模具上設計一個活動機構,連接耳焊接完畢取出模具時,將活動機構退出,零件就可以很順利地取出模具,徹底解決了連接耳扭曲、變形,返修率高的現象(如圖5、圖6所示)。
(1)副座椅與車門干涉的改進。副座椅位于整車的右側門旁邊,整車空間尺寸位置布局在設計時已經確定,如果某一零件位置偏差,就可能會出現與其他部件產生干涉的現象。
圖5 改進前,取模困難
圖6 改進后,解決了取模扭曲、變形問題
側安裝板是副座與主座裝配的連接點,調查分析發現,副座右斜,打開時與整車右側門框干涉,阻礙右側門開和關,側安裝板歪斜是導致2+1副座椅與車門干涉的主要原因。采取修改副座焊具,增加側安裝板垂直度、平行度定位約束的改進措施,如圖7、圖8所示。
圖7 側安裝板焊具改進
圖8 改進后,副座椅與車門無干涉
(2)主副座座墊海綿干涉的改進。為了讓開通道或不坐人時,需要將副座椅折疊、翻轉,但出現主座座墊海綿與副座座墊海綿干涉問題,導致副座翻轉折疊困難。
按照產品設計思路,副座椅應盡可能靠近主座椅,以確保副座打開時不與車門干涉。但實際上,副座與主座的間隔尺寸越小,就越會產生另一種干涉問題,即副座安裝在主座與車門之間,副座偏左則與主座干涉、副座偏右則與車門干涉。
副座與主座及車門的間距,應穩定保持在一個合理的范圍內。研究發現主座焊合件橫梁安裝面與框架面不垂直,是主副座座墊海綿干涉的主要原因。
采取修改主座焊具橫梁安裝面與框架面垂直度,增加了主座橫梁定位約束的改進措施,如圖9、圖10所示。
圖9 主座骨架具改進
圖10 改進后,主副座座墊海綿無干涉
(3)支撐腳干涉離空改進。副座組件與主座組件裝配后,副座比主座高,副座與整車車廂底板干涉,造成主座座墊前腳固定板離空,2+1座椅在整車安裝困難。
理想的設計尺寸,應該是主座椅與副座椅的支撐腳同時貼合整車車廂底板、無離空現象。經過反復核算,座椅整體設計的公稱尺寸是沒問題的,問題出現在公差配合上,采取更改產品設計尺寸,來消除支撐腳干涉離空問題。
隨著技術創新與經濟發展,副座椅將會進一步增加更多功能,也會延伸出更好的結構,即在現有的“折疊、翻轉、鎖止”結構功能的基礎上,新設計出推拉式結構、隱蔽式結構、易拆裝式備用結構、升降式結構等等,設計結構更趨合理,顧客將會有更多的選擇空間。
副座椅設計結構的不斷出新,必將成為整車銷售的亮點和促銷點。
微型汽車作為經濟實惠的車輛,其座椅及副座椅也必須采用低價位零部件,但經濟實惠和低價位,絕對不等于低劣的產品品質。“物美價廉”,永遠是顧客的期望,產品設計開發、技術改進永無止境,下一步我們將繼續探討座椅結構設計更新的課題。
[1]王少杯,徐東安,等.機械設計實用手冊[M].北京:機械工業出版社,2009.
[2]卜 炎,王文斌,等.機械工程師手冊[K].北京:機械工業出版社,2009.
Briefly Analyse the Research about Improving Abnormal Noice and Interference of the 2+1 Vice-seat.
ZHAO Ping
(Liuzhou WuLing Automobile Industry Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi545007,China)
Analyse the present situation of miniature automobile vece-seat’s structure design in detail.Emphasize on elaborating the effect and implementation of copilot seat’s design and machining dimension processing case.
folding seat,non functional failure;technology improvement.
U463.83+6
B
1672-545X(2011)09-0164-02
2011-06-17
趙 萍(1960—),女,遼寧海城人,工程師,主要從事微型汽車零部件制造工藝和檢驗技術的研究及應用。