李 琨,王 博,盧 勇
(北京奔馳汽車有限公司,北京 100176)
車門關閉力標準根據不同設備測量力學參數不一,有不同單位。EZ-Speed 測關門速度,BEDA 測關門距離,見圖1。北京奔馳汽車有限公司制定的考核單位為開門距離,使用BEDA 測量儀器。
在整車測量分析中,常用CMM 和GOM 光學掃描儀器進行尺寸測量。整車驗證分析使用內間隙測量儀,Cailipre-gap 測量儀、EZ-Slam 瞬時間內氣壓測量儀器驗證是否滿足設計要求。
關閉力在不同時間隨膠條負荷變形曲線的變化而變化,在24 h 達到一個穩定值,用BEDA 電子測量儀器進行精確測量分析考核,24 h 關閉距離50~80 mm 區間達到最優。公差50~80 mm為OK,標準Prio2 代表需要返修的極限值,Prio4 內為警告值,介于Prio2 和OK 之間。

圖1 BEDA、EZ-Speed、內間隙測量儀、Cailipre-gap 及EZ-Slam
某SUV 車型生產初期質量考核中發現后門出現批量關閉力偏大問題,Prio2>90 mm。根據車門的設計理念總結歸納影響因素,運用結構樹法對影響關閉力的每個尺寸和性能指標進行分析。貢獻值分析法:對結構樹分析法找到每個超差點,通過貢獻值分析法,分析每個超差點影響關閉力的貢獻量,從而進行針對性優化。
(1)尺寸因素。根據三坐標在線監測,側圍、車門總成局部超差,擬合斷面檢查存在局部膠條壓力過大,車門裝配姿態和尺寸偏差。
(2)性能指標因素。車門膠條和側圍膠條兩道密封系統的CLD(截面設計及材料的壓縮-負荷變形曲線)偏大也是影響關閉力的因素。
(3)設計因素。通過EZ-slam 對氣壓的評估,得出車門在排氣方面不順暢,內氣壓設計偏大。
(1)尺寸因素。利用GOM 掃描技術對整個車身和側圍內部掃描,姿態顯示車門局部異常。車門Y 向面和側圍密封面通過真實測量數據斷面擬合對比分析,深色為真實值,淺色為設計值,得出側圍偏差增加了膠條的壓縮面積(圖2)。
(2)性能參數因素。主密封膠條CLD 標準(4.5~8.5 N),生產測量(7~8 N),普遍偏大。
(3)氣密性因素。通過瞬時氣壓測量(關門瞬間不同關閉力對應氣壓值),可以測出關門力為110 mm 以上,氣壓值過大(1.1 mbar(0.000 11 MPa)以上),排氣不足。80 mm 氣壓0.81 mbar(0.000 081 MPa)。

圖2 掃描整車和側圍及真實斷面擬合法分析
在兩道密封系統車型中,鈑金尺寸的偏差,歸結到一起,實際是影響車門膠條和側圍門洞膠條的壓縮距離,通過內間隙測量儀測量并調整內間隙,間接分析尺寸對關閉力的影響。
通過對鉸鏈處姿態的調整和鎖住位置的調整,每增加0.5 mm 的外閃量,測量關門力的變化。得出:內間隙以14 mm為中值,間隙越小,關閉力越大,在13 mm 以上增長劇烈。見圖3、圖4。
通過在相同時間內,相同狀態(內間隙一定)選擇不同CLD膠條進行關閉力變化分析可得出貢獻。通過測試,要求供應商提供CLD 在5~6.5 N內車門密封膠條,見圖5。

圖3 關門力數值與鉸鏈處內間隙關系
在氣壓的影響上,主要在側圍側密封膠條上使用增加排氣孔的方式進行氣壓試驗。在側圍膠條每隔15 mm 增加一個排氣口,測試結果對關門力有明顯降低。

圖4 不同內間隙下鎖住位置對關閉力的影響

圖5 相同內間隙不同CLD 對關閉力的影響
分析主要原因“X”。X1車門膠條CLD從7.7 N 平均值降到5.5 N,X2車門鉸鏈深度best fit 機器人調整,保證內間隙。X3側圍密封條排氣孔增加全球車型統一更改。優化后使用BEDA 測量儀器對關閉力在24 h生產車輛下線后測量追蹤1~2 個月的批次,99%車輛全部合格在中值附近波動,并無漏水和風噪問題發生。
提高序列化生產關門力的質量,必須有嚴格質量要求,反推產品設計的優化,不斷突破解決攻堅克難。