汽車前滑柱壓裝設備調試方法研究

張曉艷

摘 要：麥弗遜式懸掛系統主要結構由螺旋彈簧和減震器組成，即前滑柱。文章以某車型為例，介紹了汽車前滑柱壓裝設備的裝配工藝，并研究了設備在調試中容易出現的問題及解決方法。

關鍵詞：前滑柱;壓裝設備;調試

中圖分類號：U466 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）10-205-03

Research on Debugging Method of Front Slide Column Press Equipment

Zhang Xiaoyan

（ Changchun Automobile Industry Institute， Jilin Changchun 130011 ）

Abstract：?The main structure of McPherson suspension system is composed of spiral spring and shock absorber， the front slide column. Taking a model as an example， this paper introduces the assemble technology of the front slide column pressing equipment of the automobile， and studies the problems and solutions which are easy to appear in the debugging equipment.

Keywords： Front slide column; Press equipment; Debugging

CLC NO.： U466 ?Document Code： A ?Article ID：?1671-7988（2020）10-205-03

引言

麥弗遜式懸掛系統是一種獨立式的汽車懸掛系統，以結構簡單、成本低廉、舒適性佳的優點而被廣泛運用。其主要結構由螺旋彈簧和減震器組成，即前滑柱。

用于壓裝前滑柱的設備共包含兩臺設備，分別是前滑柱軸承與上減震塊壓裝機1臺，前滑柱彈簧裝配機1臺。前滑柱軸承與上減震塊壓裝機由壓裝系統、工作臺、附屬夾具構成;前滑柱彈簧裝配機由壓裝系統、工作臺及附屬夾具、擰緊設備、電控系統、數據采集系統及其他附屬裝置構成。操作者只需按照設備要求將零部件放置在帶有專用夾具的工作臺上，開動啟動按鈕實現設備自動壓裝，再按工藝要求完成本工位零件的裝配、擰緊等作業。

1 前滑柱軸承與上減震塊壓裝機裝配工藝

設備參數為上料高度：850mm，前滑柱軸承與上減震塊壓入力：≤10000N;

裝配工藝：

a.將上減震塊總成固定在夾具上

①上減震塊總成應可靠固定于夾具上，在受壓裝力沖擊時沒有竄動的趨勢。

b.放置前滑柱軸承

①前滑柱軸承應可靠固定于夾具上，在受壓裝力沖擊時沒有竄動的趨勢。

②壓裝定位可靠，突出螺栓位置不得受力。

c.壓裝前滑柱軸承和上減震塊總成

①壓裝力不大于10000N;

②壓裝后前滑柱軸承與上減震塊之間可以存在微小間隙。

2 前滑柱彈簧裝配機裝配工藝

設備參數為上料高度：300m;彈簧壓裝力：4095N;螺母緊固力矩范圍：54.5-64.5Nm;目標值：60Nm;

裝配工藝：

a.將左/右前減震器總成固定在夾具上

①前減震器總成應依靠夾具裝置可靠固定于夾具上，在受擰緊力矩及壓裝力沖擊時不會竄動、翻轉和旋轉的趨勢。

②要求有可自動識別左/右前減震器總成的裝置，防止錯漏裝。

b.放置螺旋彈簧下座墊

c.安裝緩沖塊

d.安裝防塵罩-前滑柱

e.裝配前螺旋彈簧

①彈簧壓縮機構要求有彈簧壓縮限位開關。

②要求有壓縮行程不合格報警功能。

f.安裝前滑柱軸承與上減震塊總成

g.采用內止外動擰緊方式進行緊固

①不合格報警功能。

3 工作臺及夾具要求

本夾具主要零件和總成采用人工上下料，夾具帶有定位裝置和自動夾緊裝置，在裝配過程中能夠完全夾緊固定前減震器總成;

工作臺定位夾具應對裝配工件進行可靠的固定及支撐，夾具的定位可以有效避免工件在彈簧壓裝、螺母擰緊及其他裝配時的的竄動及轉動;工作臺夾具應采用醒目的區分標識;

夾具上應裝有防錯裝置（如傳感器等），可有效識別左/右工件外部輪廓尺寸的差異及工件的有無，從而達到區分左/右工件、防止零部件錯漏裝的目的，同時應將防錯裝置（如傳感器等）固定于設備上，必要時采用可伸縮方式;

定位夾具應保證在裝配過程中前滑柱軸承與上減震器總成滿足在如圖1所示的定位方向和角度要求;

4 設備調試問題及解決方法

（1）前滑柱上減震塊與壓盤裝配時困難。

原因分析：壓盤的定位孔過小，配合過緊，裝配不便，定位方向和角度也沒滿足5度之內的要求。

解決方法：將壓盤的三個定位孔直徑加大到11mm，提供較大的配合余量，方便裝配。

（2）擰緊機內止頭無法插入到前減震器總成的六角孔中。

原因分析：①同心度不夠;②六角頭與六角孔之間配合間隙不夠大。

解決方法：松動定位臺，重新調整定位位置，確保壓盤下降時上減震塊孔位與減震器滑柱之間的同心度;選用下偏差較大的六角頭，增大配合間隙，更便于內止頭順利的插入到減震器六角孔中。

（3）擰緊機內止頭進入減震器六角孔后依舊起不到作用。

原因分析：擰緊機開始擰緊前有對螺母的認帽過程，之后擰緊機才能完全扣到螺母上進行擰緊，由于內止頭長度不夠，在認帽過程中螺母和下面的減震器滑柱都同時轉動。

解決方法：將內止頭稍微加長，以便在擰緊機認帽時起到內止外動作用。

（4）擰緊頭擰緊后上升時掉落。

原因分析：擰緊頭與內六角頭的連接強度不夠，頂絲結構不合理，定位頂絲磨損嚴重，起不到作用，在完成前滑柱擰緊操作之后，擰緊機氣缸回升時，內止頭留在了減震器六角孔上。

解決方法：在六角頭上由兩邊的頂絲固定，改為銷軸固定，效果良好。

（5）擰緊完成后氣缸回程時無法上升。

原因分析：①開始時認為是氣壓不夠或者是上升氣缸的缸徑不夠，導致氣缸的上升力不足，從而導致無法上升，后認識到該氣缸在不受到過大的阻力時能夠提供足夠的提升力，且此種換氣缸的方案成本周期都太長，不宜作為最先考慮的方案。②從裝配的同心度，以及六角頭和前滑柱的配合上入手進行調整。首先，由于六角頭伸進前滑柱內的長度較長，同時有定位彈簧一直在往里提供推力，所以在擰緊過程中，六角頭一直在往里推進，然而由于擰緊作用，使得六角頭與內六角壁貼緊，有相對運動的趨勢，導致上升時摩擦力過大。③經過比較發現，內六角扳手公差差別較大，在與前滑柱內六角頭配合的過程中，有的六角頭偏大，因此在一開始插入的時候就已經有過大阻力，擰緊后更難以拔出。

解決方法：根據分析出的這三種原因，由易到難依次進行排查。首先，特意挑選與前滑柱內六角頭配合良好的六角頭扳手，同時保證六角頭表面的粗糙度，減少與減震器六角孔的摩擦力;然后在控制六角頭的伸入長度方面，制作了一個軸套，充當六角頭的定位凸臺，之間采用過盈配合，同時軸套外徑小于六角螺母螺紋的小徑，所以不會導致內止六角頭無法伸入到六角螺母內的現象，而且能夠很好的解決擰緊機氣缸不回彈的現象。

5 結語

經過長時間的調試和裝車驗證，上述所有問題都已解決，目前設備能夠很好的完成自動和手動兩種操作模式。但由于設備驗證不連續、裝車數量不多，后期仍需大批量車型上線

才能對前滑柱壓裝設備進行可靠性驗證，確保設備滿足工藝要求。

參考文獻

[1] 陳家瑞.汽車構造[M].2版.北京：機械工業出版社，2005.

[2] 王望予.汽車設計[M].4版.北京：機械工業出版社，2010.