浮動(dòng)式后制動(dòng)鉗拖滯導(dǎo)致剎車片偏磨問(wèn)題的解析

王夕銘　李偉　王喆

摘 要：本文介紹了SUV車型浮動(dòng)式后制動(dòng)鉗拖滯導(dǎo)致剎車片偏磨問(wèn)題的解決過(guò)程，主要從故障件解析、產(chǎn)品尺寸鏈計(jì)算、裝配過(guò)程及檢驗(yàn)手段等方面開展分析研究及改善工作。

關(guān)鍵詞：后制動(dòng)鉗；拖滯；偏磨

中圖分類號(hào)： TM33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）18-196-2

0 引言

后制動(dòng)鉗裝配在后輪轉(zhuǎn)向節(jié)上，車輛在行駛過(guò)程中根據(jù)客戶意愿踩下制動(dòng)踏板使車輛減速或停車。

工作原理：當(dāng)踩下剎車時(shí)，制動(dòng)液由進(jìn)油孔（見圖1）進(jìn)入推動(dòng)活塞向內(nèi)側(cè)剎車片加壓，內(nèi)剎車片壓在制動(dòng)盤內(nèi)側(cè)面，由反作用力將制動(dòng)鉗體沿導(dǎo)銷向相反方向運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)外側(cè)剎車片壓向制動(dòng)盤外側(cè)面，內(nèi)外剎車片形成對(duì)制動(dòng)盤的夾緊力，從而實(shí)現(xiàn)車輛的減速、制動(dòng)效果。制動(dòng)解除后，活塞及鉗體回位，剎車片壓力解除。

1 失效模式

對(duì)某SUV車型三年后制動(dòng)鉗問(wèn)題信息統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)拖滯問(wèn)題占比77%（見圖2）。對(duì)拖滯問(wèn)題故障件返件分析發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)為外剎車片偏磨（即內(nèi)外剎車片磨損不一致，外片磨損快）。外剎車片磨至鋼板，引起制動(dòng)異響或劃傷制動(dòng)盤，需前往4S店維修處理。

2 失效原因

制動(dòng)鉗外剎車片偏磨故障導(dǎo)致因素有外剎車片回位滑動(dòng)阻力大和制動(dòng)鉗導(dǎo)銷回位滑動(dòng)阻力大（以下簡(jiǎn)稱滑阻），針對(duì)以上疑點(diǎn)進(jìn)行排查。

2.1 故障件拆解（見表1）

拆解故障件發(fā)現(xiàn)制動(dòng)鉗滑阻超差，導(dǎo)銷中心距超差，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)銷中心距超下差與銷孔內(nèi)壁干涉導(dǎo)致滑阻超差；過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)外剎車片滑阻超差（見圖3）。

2.2 導(dǎo)銷中心距超差分析

由于導(dǎo)銷與鉗體耳部止擋間隙A較工裝止擋與導(dǎo)銷間隙B小且耳部止擋長(zhǎng)度小于工裝止擋長(zhǎng)度（見圖4），擰緊后導(dǎo)銷先接觸工裝止擋，受反作用力會(huì)向內(nèi)側(cè)偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致中心距偏小超差，存在過(guò)程工藝問(wèn)題。

2.3 尺寸鏈分析

對(duì)產(chǎn)品圖紙分析，發(fā)現(xiàn)制動(dòng)鉗導(dǎo)銷中心距、銷孔中心距、導(dǎo)銷及銷孔尺寸加工至極限位置時(shí)會(huì)產(chǎn)生0.205mm過(guò)盈量，產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在干涉隱患。

2.4 滑阻檢測(cè)方式

通過(guò)對(duì)比標(biāo)桿制動(dòng)鉗廠家滑阻在線檢測(cè)方式，發(fā)現(xiàn)偏磨制動(dòng)鉗廠家滑阻檢測(cè)方式單向，僅存在推進(jìn)方向滑阻檢測(cè)，無(wú)回位方向滑阻檢測(cè)，無(wú)法保證產(chǎn)品質(zhì)量。

3 影響關(guān)系梳理

通過(guò)排查發(fā)現(xiàn)制動(dòng)鉗滑阻超差、導(dǎo)銷中心距超差、產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)存在干涉隱患、檢測(cè)方式無(wú)回位方向滑阻控制等問(wèn)題。

因生產(chǎn)工藝問(wèn)題使導(dǎo)銷中心距超下差，導(dǎo)銷與銷孔內(nèi)壁干涉導(dǎo)致制動(dòng)鉗滑阻超差。車輛剎車解除后制動(dòng)鉗導(dǎo)銷無(wú)法回位導(dǎo)致行車時(shí)外剎車片與制動(dòng)盤長(zhǎng)期處于摩擦狀態(tài)，引發(fā)外剎車片磨損快。

生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法一一測(cè)量導(dǎo)銷中心距尺寸，但中心距水平會(huì)反映在制動(dòng)鉗滑阻性能上，所以通過(guò)改善工藝問(wèn)題測(cè)量滑阻水平來(lái)驗(yàn)證導(dǎo)銷中心距保證水平。

為徹底解決問(wèn)題，需從設(shè)計(jì)、工藝及檢測(cè)環(huán)節(jié)開展優(yōu)化工作。

4 故障再現(xiàn)及故障原因確定

模擬整車參數(shù)使用Link1500臺(tái)架進(jìn)行故障再現(xiàn)驗(yàn)證，內(nèi)外剎車片厚度差超過(guò)2.5mm判定為偏磨失效。

故障件：導(dǎo)銷中心距超下差滑阻在100-139N之間。

改善件：滑阻在20-39N之間。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：故障件達(dá)到2.5mm偏磨失效最低循環(huán)為14次，改善件達(dá)到失效需循環(huán)147次（循環(huán)次數(shù)為比例系數(shù)計(jì)算，正常情況下制動(dòng)塊磨損至極限也不會(huì)出現(xiàn)偏磨問(wèn)題），證明導(dǎo)銷中心距超下差引起的滑阻大會(huì)產(chǎn)生偏磨問(wèn)題，改善后滑阻偏小產(chǎn)品不會(huì)出現(xiàn)偏磨問(wèn)題，可靠性提升。

5 結(jié)論

導(dǎo)致制動(dòng)塊偏磨的原因?yàn)橹苿?dòng)鉗導(dǎo)銷中心距超下差與銷孔內(nèi)壁干涉導(dǎo)致制動(dòng)鉗滑阻超差。

通過(guò)改善工藝（控制A、B間隙）保證導(dǎo)銷中心距水平降低滑阻性能可以避免偏磨問(wèn)題產(chǎn)生。增加回位方向滑阻檢測(cè)可以控制產(chǎn)品滑阻水平提升產(chǎn)品質(zhì)量，改善產(chǎn)品尺寸從設(shè)計(jì)角度規(guī)避干涉風(fēng)險(xiǎn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 蔡亞男.汽車盤式制動(dòng)器摩擦塊偏磨研究與應(yīng)用[D].武漢理工大學(xué)，2011.