載貨汽車后橋增加ABS傳感器安裝孔批量生產加工工藝優化

鄒 麟，李幫海，方小明，葛 青，何 勇，張 倫，王家杰

（慶鈴汽車（集團）有限公司，重慶400052）

載貨汽車后橋增加ABS傳感器安裝孔批量生產加工工藝優化

鄒 麟，李幫海，方小明，葛 青，何 勇，張 倫，王家杰

（慶鈴汽車（集團）有限公司，重慶400052）

針對國內載貨汽車后橋增加ABS系統后，其安裝傳感器固定相關孔系及結構在設計公差、機械加工、焊接、再機械加工等批量生產加工工藝方式上存在的效率、精度低，成本高等問題，提出了一種針對后橋殼ABS組孔加工的新工藝。生產結果表明：該新工藝的經濟性良好。

載貨汽車；后橋；ABS傳感器；加工工藝

按照工信部產業政策司的要求及GB 7258—2012規定，自2014年9月1日起，對新生產車輛中總質量大于等于12 t的危險品貨物運輸車和專項作業車及總質量大于10 t的危險品貨物運輸掛車安裝防抱死制動裝置（anti-Lock brake system， ABS）。ABS即“剎車防抱死系統”，需要在普通制動系統的基礎上加裝車輪速度傳感器、ABS電控單元、制動壓力調節裝置等3部分［1－4］。

在制動過程中，ABS電控單元（ECU）不斷地從輪速傳感器獲取車輪速度信號，并加以處理、分析。通過實時控制剎車油壓或氣壓的收放、增減來控制車輪制動壓力，以達到防止車輪抱死拖滑或趨于抱死拖滑狀態的目的。其工作過程上是“趨于抱死－松開－趨于抱死－松開”的循環工作過程，使車輛始終處于臨界抱死的間隙滾動制動狀態。

自2016年7月1日，ABS將是載貨汽車的標準配置。因此，帶ABS的汽車后橋批量生產的質量、成本、交貨期將是考核制造環節的關鍵績效指標。后橋上輪速傳感器的安裝方式以及輪速傳感器與齒圈的裝配間隙精度、生產一致性等顯得尤其重要。本文針對后橋殼總成上增加ABS輪速傳感器安裝組孔后如何實施橋殼的批量加工工藝方式的改進、加工精度的保證措施以及檢測驗證控制方法等方面進行分析［5－9］。

1 載貨汽車后橋殼結構

慶鈴汽車集團有限公司輕、中、重及皮卡載貨汽車后橋殼均是采用鋼板沖壓、焊接、再機械加工而成的焊接式橋殼。增加的ABS安裝組孔與機械加工、焊接有關。鋼板沖壓焊接式橋殼主要由上下對焊的一對殼體主件、4塊三角板、加強環、后蓋、2個法蘭盤、2個半軸套管、2個減震器支架以及2個鋼板彈簧座等16個主要零部件沿其間連接縫隙組焊而成。對于輕型車后雙輪、重型車后橋殼，由于其雙車輪安裝空間較大，往往將其法蘭盤與半軸套管分開設計，稱其為套管法蘭盤分體式后橋。對于輕型車后單輪、中型車及皮卡車后橋殼，其車輪安裝空間較小，法蘭盤與半軸套管一體設計，稱其為套管法蘭盤整體式后橋。優點在于質量輕、載荷大、材料利用率高、成本較低，但其缺點在于焊接過程中易變形，特別是套管法蘭盤分體式后橋殼，焊后法蘭盤的跳動較大，對法蘭盤上ABS組孔相對于套管軸線的制造精度影響較大，所以把握好焊接工序的制造精度是批量生產工藝優化的關鍵環節。

2 單件或用戶選裝生產工藝

自2014年9月起，法規只對載貨汽車的危化品及半掛車等有ABS標配要求，其余載貨汽車若配置ABS屬于用戶自行選裝，所以慶鈴汽車集團有限公司在對待載貨汽車配置ABS的工藝方面首先把訂單當成了特殊訂單，ABS后橋出的也是試制用圖，后橋加工變更只發生在機加工OP100、OP110兩個工序，如表1和圖1、2所示。前端的焊接工序未考慮變更，機械加工的OP10～OP9O、OP120～OP140全部利用現有工序。

表1 輕型后雙輪后橋殼、用戶選裝機械加工工藝

圖1 輕型橋殼焊接工序（無變更）

圖2 輕型橋殼機加工序（增加2序）

但這樣也存在物流轉運的問題，橋殼機加原本12個工序在1個車間內加工，增加ABS后，OP100銑套管上的ABS支架安裝面及鉆攻M6的螺紋孔，需借用保全部的數銑Xh716；OP110鉆攻法蘭盤上的ABS組孔，需臨時借用F線的數控鏜床T68鏜孔＋手工攻2個M8螺孔。這樣的工藝路線，一是存在物流迂回問題，二是加工能力只能對應20臺／班。

3 按法規要求進行批量生產工藝優化

方案1（表2）基于試生產用圖及特殊訂單加工工藝的基礎上，機加環節做出的ABS橋殼加工工藝方案。主要變化在OP100利用公司內現有立加VM1650銑套管上的ABS支架安裝面及鉆攻M6的螺紋孔，在OP110新增雙主軸臥加鉆攻法蘭盤上的ABS組孔。這樣的工藝路線，不論套管與法蘭盤是整體式還是分體式橋殼，不論提高不提高焊接工序的跳動精度，都適合。

但若要達批量160臺／班的產能和理想物流，一是要調整生產線（因橋殼車間空余場地不足，需對皮卡后橋殼機加線外遷，再對輕型后橋殼機加線工位進行調整，才能安裝下OP100、OP110中間工序增加的2臺設備）；二是簡單增加雙主軸臥加，雖能解決產能及物流的問題，但投資較大。若考慮量大的輕型后橋、皮卡后橋都采用雙主軸臥加加工ABS組孔，設備投資概算應在400萬元左右，投入產出不合算。

方案2（表3）打破僵化的思維，站在后橋總成的角度，重新研究后橋上ABS產品的裝配結構、工作原理、設計配合公差、整體的沖焊機加工藝流程。

表2 輕型后雙輪后橋殼批量生產工藝方案（方案1）

續表（表2）

表3 輕型后雙輪后橋殼批量生產工藝方案（方案2）

經過詳細分析和n＝5，n＝10，n＝20時的工藝優化、試裝、檢測、驗證，得出如下結論（見圖3）：

1）厘清了后橋輪速傳感器與齒圈的裝配結構、間隙要求，設計間隙為0.3～0.8 mm。

2）后橋法蘭盤上輪速傳感器的過孔∮18＋0.05／0及位置度68±0.05 mm、0±0.05 mm尺寸設計公差過高，應調整為∮18＋0.2／0.1，位置度按68±0.8 mm、0±0.5mm控制。

3）后橋套管上輪速傳感器支架的安裝高度的機械加工尺寸為44±0.1 mm，設計偏小，應調整為44.2±0.1 mm。這個尺寸才是保證傳感器與齒圈感應間隙0.3～0.8 mm的關鍵尺寸。

4）進行焊接工序優化。法蘭盤上的ABS傳感器過孔∮18＋0.2／0.1、傳感器固定螺孔M8在法蘭盤組焊前先加工后焊接，這樣就可利用小型的立式加工中心VM650批量加工。

5）提升橋殼焊接精度。法蘭盤上的ABS過孔先加工再焊接這一工序變化，就迫使橋殼焊接精度的提升。對套管法蘭盤分體式橋殼，可優化改進OP90總組合夾具及控制焊接順序，將焊接套管跳動初期由1.5 mm提升到1.0 mm，后期提升到0.2 mm（改進總成校正方式）；法蘭盤徑向跳動初期由2.0 mm提升到1.5 mm，后期提升到1.0 mm；法蘭盤端面跳動初期由2.5 mm提升到1.5 mm，后期提升到1.0 mm。對套管法蘭盤整體式橋殼，只優化改進OP110套管組合夾具及控制焊接順序，就可將焊接套管跳動初期由1.5 mm提升到1.0 mm，后期再提升到0.2 mm。

6）經過上面的提升、改進，到了橋殼機加工序，只需在OP100工序利用公司內現有立加VM1650銑套管上的ABS支架安裝面及鉆攻M6的螺紋孔，其他的12個工序的設備及工藝完全可以利用。利用的1臺立加VM1650設備，也可在車間內進行局部調整即可滿足工藝布置要求。

7）方案2投資概算在2萬以內，投入產出效果好。

圖3 結構優化

4 結束語

通過對載貨汽車后橋增加ABS傳感器安裝孔后批量生產加工工藝的優化改進，得到一種可行的符合精度要求的最大利用存量資源的工藝方案。通過對產品結構、使用要求的正確分析和掌握，是正確制定產品設計公差的依據，避免閉門造車，也可彌補設計經驗上的不足。對產品結構、使用要求的充分把握是制定正確工藝方案的基礎，可避免制定工藝方案的盲目性。站在總成整體的工藝角度來考慮問題，是制定最佳工藝路線、得出最佳工藝方案的關鍵，避免了部門之間、各制造環節之間不必要的浪費。

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［5］ 張海波，張瑞軍，劉涵語，等.汽車后橋殼的逆向建模及有限元分析［J］.拖拉機與農用運輸車，2015（1）.

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（責任編輯劉 舸）

Batch Production Process Optimization of Truck Rear Axle Adding ABS Sensor Mounting Holes

ZOU Lin，LIBang-hai，FANG Xiao-ming，GE Qing，HE Yong，ZHANG Lun，WANG Jia-jie

（Qingling Motors（Group）Co.，Ltd.，Chongqing 400052，China）

After the process of adding the mounting of ABS sensors to rear axle of truck，there are some efficiency-cost-quality issues regarding to the design tolerance，machining，welding or remachining in installing sensor’s fixed related hole system and structures.This paper proposed a new process to manufacture the mounting holes for the installation of ABS sensors.The production results show that the proposed manufacturing process has a better economical efficiency.

heavy load truck；rear axle；ABS sensor；manufacturing process

U463

A

1674－8425（2016）12－0037－05

10.3969／j.issn.1674－8425（z）.2016.12.006

2016－10－12

鄒麟（1959—），男，四川人，工程師，主要從事汽車設計及制造研究，E-mail：qlzoulin＠163.com。

鄒麟，李幫海，方小明，等.載貨汽車后橋增加ABS傳感器安裝孔批量生產加工工藝優化［J］.重慶理工大學學報（自然科學），2016（12）：37－41.

format：ZOU Lin，LIBang-hai，FANG Xiao-ming，et al.Batch Production Process Optimization of Truck Rear Axle Adding ABS Sensor Mounting Holes［J］.Journal of Chongqing University of Technology（Natural Science），2016（12）：37－41.