一種實用新型底盤裝配支撐結構的開發

史智學

一種實用新型底盤裝配支撐結構的開發

史智學

（陜汽集團商用車有限公司 技術管理部，陜西 寶雞 721006）

底盤裝配支撐應用于商用汽車底盤裝配與工程機械車輛底盤裝配，屬于裝配線附屬工裝設施。底盤裝配支撐結構的適用性、可靠性、耐久性關系到底盤裝配線的運行安全與運行效率。文章結合公司在建底盤裝配線工藝驗證問題整改，對底盤裝配支撐結構進行優化，開發出一種適用于驅動橋橋包支撐的實用新型支撐結構。

底盤裝配；支撐結構開發；實用新型

1 前言

近年來，國內新建商用汽車底盤裝配線以及工程車輛底盤裝配線，出于多車型混線裝配以及安全考慮，驅動橋支撐普遍采用便于降低支撐高度及底盤重心，適用于橋包的V型支撐結構。但這種支撐在運行過程中支撐軟墊容易損壞，固定軟墊的安裝螺栓容易受壓變形導致軟墊損壞后更換拆卸不方便，對工裝技術人員及設備維護人員造成很大的困惑。

本文作者在參與公司遷建項目底盤裝配線工藝驗證的過程中也遇到同樣的問題，新投入的底盤裝配線運行1個月，后橋（驅動橋，下同）支撐小車軟墊損壞率達到90%以上，很多軟墊固定螺栓頭部整體斷裂。大量支撐小車處于損壞維修狀態，造成在線支撐小車嚴重不足，嚴重影響正常生產組織。同時，由于軟墊固定螺栓頭整體斷裂，螺桿無法取出，軟墊更換極為不便。

針對上述問題，本文作者在與建設單位共同分析、探討的基礎上，經過三輪優化、驗證，最終開發出一種實用新型底盤裝配支撐結構。經驗證，新支撐經過3個月運行，承載6.5噸-12.5噸輕中重商用汽車底盤20000余輛后，無視覺可見變形，支撐混線5.5min裝配節拍及雙班240臺生產目標的順利達成。同時，為商用汽車底盤裝配與工程車輛底盤裝配支撐設計提供了一個成功案例。

2 優化過程

2.1 發現問題

本文作者公司遷建項目新建一條底盤裝配線，采用行業通用的車架預裝、懸架-橋軸反裝、車架翻轉、動力總成-駕駛室-車輪正裝的工藝流程。車架翻轉后采用傳統的地拖鏈（地面牽引小車線，下同）+雙板鏈調整線。為降低地拖鏈裝配高度，后橋采用適用于橋包支撐的V型支撐結構。為保證車輪離地，地拖鏈在車輪裝配工位局部提升300mm。這樣，地拖鏈在轉雙板鏈前就有一個爬坡、下坡的過程。

新建底盤裝配線試生產1個月，生產現場反饋后橋支撐小車軟墊損壞率達到90%以上，很多軟墊固定螺栓頭部整體斷裂。大量支撐小車處于損壞維修狀態，造成在線支撐小車數量嚴重不足，嚴重影響正常生產組織，不能支持混線6min，單班100臺，雙班200臺產能目標。由于軟墊固定螺栓頭整體斷裂，螺桿無法取出，軟墊更換極為不便。如圖1、圖2示。

圖1 軟墊變形實車狀態

圖2 軟墊固定螺栓損壞狀態

2.2 優化過程

2.2.1首先分析車架翻轉后底盤下落動作

先將底盤前部落放在前橋支撐小車上，前橋支撐小車隨線體向前運行，在軟墊與前橋的摩擦力作用，會牽動懸掛在翻轉機構吊帶上的底盤整體隨線體向前運行。

2.2.2其次分析后橋支撐小車軟墊受力狀態

后橋支撐小車軟墊受力主要在車架翻轉后的底盤下落過程：

1）受底盤重力作用，后橋下落過程會對后橋支撐小車軟墊產生一個向下的壓力。

2）受底盤隨翻轉吊帶擺動以及后橋橋包偏心影響，后橋支撐小車左右支撐軟墊的受力完全不同步，橋包會對軟墊產生反復的切向揉搓力。

3）底盤下落的同時線體也在行走，橋包與支撐小車在線體運行方向也會有一個相對運動，同樣會對后橋支撐小車左右支撐軟墊產生一個與線體運行方向平行的揉搓力。

4）另外，軟墊變形會導致軟墊固定螺栓直接承受上述壓力與揉搓力，反復作用，導致螺栓頭變形，甚至整體斷裂。

2.2.3優化措施

根據對車架翻轉后底盤下落動作以及后橋支撐小車的受力分析結果，底盤裝配線線體建設單位先后采取了如下優化措施：

1）對軟墊增加Z型包鐵結構，限制軟墊和安裝板的相對滑動，使切向力直接作用到軟墊安裝板上，如圖3示。

圖3 軟墊包鐵結構示意圖

2）增加軟墊強度，采用邵氏硬度100A以上的尼龍墊塊，意圖增加后橋支撐小車支撐軟墊的承壓能力。

3）在軟墊安裝板下側、前后側分別增加限位擋板，在軟墊固定螺栓中間增加限位凸塊，限制軟墊在運行過程相對安裝板移動，如圖4示。

圖4 端部擋板及限位凸塊結構示意圖

4）以上優化措施均分別制作了2-4組（4-8個支撐座）樣件，并在底盤裝配線上實施了試裝驗證，均無法滿足使用要求，樣件使用最長時間不超過一個月，均產生不同程度的損壞，與預期優化目標（3個月內，支撐軟墊不產生視覺可見變形、損壞）存在較大的偏差。

3 開發結果

結合優化過程對底盤裝配線建設單位幾種優化結構樣件的驗證結果，本文作者開發出一種實用新型的裝配支撐結構。

3.1 軟墊結構如圖5、圖6所示

圖5 軟墊結構平面示意圖

圖6 軟墊結構立體示意圖

軟墊寬度增加至70mm，軟墊厚度增加至25mm，固定螺栓改為雙排，軟墊材質維持聚氨酯，表面邵氏硬度90A。

3.2 軟墊安裝板結構如圖7、圖8所示

整體槽型結構，四面均有擋板，整體寬度與螺栓孔適應軟墊變化，固定螺栓之間的軟墊限位凸塊高度8mm。

圖7 軟墊安裝板結構平面示意圖

圖8 軟墊結構立體示意圖

3.3 支撐效果如圖9示

圖9 支撐效果圖

3.4 設計要點

（1）在軟墊安裝板周邊增加卡槽，對軟墊增加包裹作用。卡槽的高度根據軟墊受壓后的最大變形量進行設計，即卡槽高度=軟墊厚度-軟墊最大變形量-3~5mm，避免軟墊受壓變形后卡槽直接接觸橋包，造成橋包漆面受損。

（2）在軟墊安裝板上軟墊安裝螺栓之間增加限位塊，極大地限制了軟墊在支撐過程的位移，降低安裝螺栓受損以及軟墊撕裂的概率。限位塊與軟墊安裝板焊接在一起，突出軟墊安裝板的高度與安裝板卡槽高度保持一致。

（3）采用盤頭螺栓替代普通內六方螺栓，避免裝配過程螺栓頭直接受壓變形，避免軟墊更換過程螺栓無法拆卸。螺栓頭高度低于軟墊限位板厚度。

（4）合理選擇軟墊材質，在保證支撐強度的同時增加對橋包的摩擦系數，如邵氏硬度90A的聚氨酯軟墊。這是針對車輪裝配工位地拖鏈局部提升300mm，線體在進入車輪裝配工位前以及向雙板鏈過渡時會有一個爬坡與下坡的過程，避免橋包在支撐軟墊上的滑動，造成底盤滑落，產生安全事故。

4 結束語

經過對后橋支撐小車軟墊結構的優化，本文作者開發出一種實用新型底盤裝配支撐結構。經驗證，新支撐經過3個月運行，承載6.5噸-12.5噸輕中重商用汽車底盤20000余輛后，無視覺可見變形，支撐混線5.5min裝配節拍及雙班240臺生產目標的順利達成。

同時，為商用汽車底盤裝配與工程車輛底盤裝配支撐提供了一個成功的設計案例。

Development of an Assembly Support Structure for a utility model chassis

Shi Zhixue

（Technical Management Department, Shaanxi Auto Group Commercial Vehicle Co., Ltd., Shaanxi Baoji 721006）

Chassis assembly support is used in commercial automobile chassis assembly and construction machinery vehicle chassis assembly. The applicability, reliability and durability of chassis assembly support structure are related to the safety and operation cost of chassis assembly line operation. In this paper, combined with the process verification problem of chassis assembly line under construction in our company, the chassis assembly support structure is optimized, and a utility model support structure suitable for driving bridge package support is developed.

Chassis assembly;Support structure development;Utility model

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.03.018

U463.1

A

1671-7988(2021)03-61-03

U463.1

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1671-7988(2021)03-61-03

史智學（1970-），男，工程師，就職于陜汽集團商用車有限公司技術管理部，長期從事汽車工藝技術管理，負責工廠建設工藝規劃工作。