彈簧卡子的國產化過程

馮巧紅，韓江

（合肥工業大學機械與汽車工程學院，安徽合肥230009）

彈簧卡子的國產化過程

馮巧紅，韓江

（合肥工業大學機械與汽車工程學院，安徽合肥230009）

彈簧卡子是汽車后視鏡安裝中的一個重要零部件，然而直接依據產品圖紙生產出的產品卻幾乎全為次品。文章在分析其具體原因的基礎上提出了一種產品結構改進方法并在實際生產中加以檢驗，結果證明此改進方法是切實可行的。

工序；卡抓；熱處理；應力

一、引言

彈簧卡子也就是文章中所討論的零部件是汽車上的一個連接件，該部件既有力的要求，同時也有耐久性的要求。其結構形狀見簡圖（圖1左下），主要應用于汽車后視鏡的安裝（使用圖示見右下）。目前，由于國內加工及技術的約束，該產品主要通過進口獲得，成本較高。為了獲得較好的經濟效益，同時提高我國汽車行業的制造自主權和生產技術水平，首先必須要實現對進口產品的國產化。引進產品的圖樣如圖1所示：

圖1

二、初步加工思路

該產品加工時的關鍵尺寸是卡扣的高度及三卡抓開口寬度。根據產品圖紙和產品本身的特點初步設計了加工工藝如下。

剪裁條料——沖孔落料（見圖2）——卡抓壓形（見圖3）——兩卡抓成型（見圖4）——第三卡抓成型（見圖5）——淬火處理——表面鍍鋅處理

圖2

三、存在的問題及其分析

由于本部件本身結構并不復雜，其沖壓模具的設計加工也都是中等難度。部件很快就試制出來，結果卻出人意料：從一堆試制件中幾乎找不到合格的產品！主要問題是卡抓的開口寬度不是大就是小，要么很難裝配，要么裝配上去是松的。

圖6

問題出在哪里呢？

通過每個工序的檢測，從第一道工序到第五道工序加工出來的制品尺寸都是符合設計要求，并無異常。經過多次分析研究發現最后兩道工序是熱處理，也就可以判定問題出在熱處理工序，也就是工件在淬火回火后有很大的問題，卡抓的開口寬度發生了隨機的變化（有大也有?。?；而表面鍍鋅處理后，問題則朝著更加嚴重的方向發展。顯然，在熱處理和表面處理的過程中，零件發生了變化。

由于本產品材料是彈簧鋼，在沖壓成型的過程中，存在有內應力，熱處理過程使得這些內應力得到釋放，卡抓發生變形。而在表面處理過程中，由于有發熱的過程，使得變形得到了強化。

由于國內熱處理工藝條件的限制，在此過程中產品的變形是無法避免的。只有從產品結構上想辦法才能解決這個問題。也就是說，要從結構上設法使產品在熱處理以及表面處理的過程中少變形甚至不變形。

怎么樣實現這個結構變化，要求既不能改變安裝尺寸，也不能改變使用尺寸，還要考慮到容易加工。這成為了一個亟待解決的問題。

圖3

圖4

圖5

四、解決方法

技術人員經過仔細分析，總結以往的經驗，提出了設想：以往，在較大部件制作過程中，一般會通過增加加強筋來增加其強度，而且加強筋的增加并不會改變部件的性能。那么，這種方法可不可以解決現在遇到的這個問題呢？于是先采用手工試做了幾個試件，經過熱處理后回來檢測，情況不錯。于是決定馬上動手修改設計圖紙，每一個卡抓增加一個加強筋，如圖所示：

為了驗證改進后的產品是否克服上述問題，在加工車間根據改進后的圖紙進行批量試做，實驗結果發現改進后產品效果良好。結構的改進對于安裝和使用沒有任何影響，甚至從外觀上都不太看出來。而且產品的加工也很容易，也就是說，增加一道壓筋工序比較容易的解決了前面提到的產品出現的問題?，F在，該產品已經批量生產，月產量在15000件，供貨產品質量可靠，沒有批量性的問題。客戶滿意，也產生了良好的經濟效益。

五、總結

此部件是進口產品轉國產化的過程，通常來說，對于一般的產品，只需按圖紙加工出來就可以了。但是由于國內實際的工藝情況不同，特別是熱處理的工藝能力不夠完善，結果導致直接依據產品圖紙加工出來的產品無法正常使用。技術人員經過研究產品特性并結合工程師的經驗，通過更改產品結構可以使加工過程得以實現，真正實現了有創造性的國產化。

U463.85+6

A

1671-5993（2011）01-0063-02

2010-12-06

馮巧紅（1974），女，安徽天長人，安徽省滁州職業技術學院機電系講師，合肥工業大學在讀碩士。

韓江（1963-），男，河南洛陽人，合肥工業大學教授、博士生導師。