某型橫向穩定桿取消端部噴涂套紙的分析與改善

摘要：某汽車零部件生產企業在制造橫向穩定桿時，對其端部通過套紙噴涂的方法來降低端部膜厚，但是此方法會增加企業生產成本，降低企業生產效率，同時不利于環境保護。針對此問題，通過對生產過程中人、機、料、法、環等方面進行分析，設計出一種端部導向裝置，通過萬向可調自動吹粉有效消除端部粉末，降低膜厚，生產出符合標準的穩定桿，同時起到降本增效的作用，也可為其他商用車及專用車橫向穩定桿生產提供參考。

關鍵詞：橫向穩定桿；噴涂套紙；端部導向裝置；降本增效

中圖分類號：U461 收稿日期：2024-09-20

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.12.028

1 前言

橫向穩定桿作為汽車懸架中的一種輔助彈性元件，對于提高車輛行駛的平順性有著重要的作用。國內某汽車零部件生產企業將橫向穩定桿作為主要產品之一。結合自身發展現狀，該企業提出“降本增效”發展策略，并成立改善小組。通過系統調研，小組發現在橫向穩定桿加工工藝流程中，在噴涂粉末環節對橫向穩定桿端部采用套紙噴涂的方法，此方法可避免穩定桿端部被噴粉，從而符合端部膜厚要求。但是使用該方法一方面對紙套的需求量較大，同時紙套被噴粉造成粉末的浪費，不利于降低企業生產成本；另一方面對于紙套的套裝和摘取，每一班組需要額外配置兩名作業人員，不利于提高生產效率。為積極響應企業“降本增效”發展策略，橫向穩定桿端部噴涂套紙問題急需解決。

2 穩定桿端部噴涂套紙的問題描述

橫向穩定桿是汽車懸架系統當中的重要組成部分，如圖1所示。它對于保持汽車的行駛穩定性有著至關重要的作用，當汽車顛簸或轉彎時，車身側傾，懸架受力并傳遞給穩定桿，穩定桿發生彎扭變形，抑制車輪抬起，從而使車身保持平衡［1］。

穩定桿兩端通過連桿連接在減震器支架上，肩部通過卡箍固定在副車架上，穩定桿端部是橫向穩定桿與減震器連桿的裝配位置，如圖2所示。穩定桿加工需經過端部成型、整體成型、淬火、回火、拋丸、噴涂、硫化等制造工藝［2-3］。在噴涂過程中，為防止穩定桿端部連接處漆膜過厚，多次運動摩擦導致漆膜脫落，進而使連接體松脫而造成車輛側翻，要求穩定桿桿身膜厚60～150 [μ]m，端部膜厚10～30 [μ]m，一般對端部噴涂采用套紙噴粉+浸漆工藝［4］。一個紙套采購成本0.07元，一個月使用200 000個，即14 000元，一個紙套用過后會沾染1 g左右的粉末，價值0.05元，一個月就要浪費掉10 000元，造成生產成本增高；紙套使用前是可回收垃圾，使用后是有害垃圾，不利于環境保護；每個穩定桿生產班組配置10人，其中專職套紙作業2人，不利于提高工作效率。

3 取消穩定桿端部噴涂套紙的分析

穩定桿端部套紙取消前后噴涂狀態如圖3～圖7所示。端部套紙噴粉后漆膜厚度符合要求，不良率為0%；未套紙噴粉后漆膜厚度超標，不良率為100%，去除粉末后不良率為0%。

針對去掉紙套后，消除端部粉末可采取4種方式：a.噴粉后人工刷掉端部粉末；b.設備自動刷掉端部粉末；c.人工拿氣槍吹掉端部粉末；d.設備自動吹氣方式吹掉端部粉末。經現場評價，從可行性、經濟性、可靠性、穩定性等方面綜合考慮決定采用設備自動吹氣去除端部粉末，保證零不良率。

該穩定桿生產線生產三種類型穩定桿，長度分別為750～900 mm、900～1 100 mm、1 100～1 200 mm，且三種穩定桿端部形狀方向不一致，穩定桿在生產線上擺放凌亂。因此為保證自動吹氣去除粉末效果良好，需滿足幾點：a.吹氣工裝調節跨距為750～1 200 mm；b.設計一種可將產品固定在生產線上的掛具；c.吹氣方向需要萬向可調。結合現場情況，可將釣魚式掛鉤改為固定式掛鉤，如圖8所示，固定穩定桿上端，防止吹粉時擺動［3］。同時，上下端采用萬向調節吹粉機構，可適用不同形狀的產品，如圖9所示。經過改良，去掉端部紙套后，在上下端吹氣清除粉末驗證不良率，采用吹氣方式后，上端不良率降為0%，下端仍有30%不良。

通過對穩定桿加工吹粉過程中人、機、料、法、環進行分析，得出7條可能影響穩定桿下端吹粉不良的因素，如表1所示。通過分析查證，其中輸送帶運行不穩定、輸送鏈有間隙、吹氣氣壓設置不合理為可能要因。

針對輸送帶運行不穩定，經測算，輸送帶鏈速非常穩定，保持2.2 m/min，并且通過目測觀察也未發現輸送鏈有異?；蝿?，排除要因；針對輸送鏈有間隙，根據生產要求，輸送鏈全長355 m，集成在420 ㎡的場地，需經過多次轉彎和上下坡，為了靈活運轉，輸送鏈采用滾珠軸承滑動鏈條，設計上必須具有一定的間隙，而鏈條上的間隙會造成穩定桿在噴涂線運行過程中發生位置變化，穩定桿上掛后下端部基本保持在同一水平線，但是經過水洗、泡磷化池等前處理和轉彎，上下坡流轉后，端部位置已高低遠近各異，判定為下端吹粉不良要因；針對吹氣氣壓設置不合理，根據要求，吹粉氣壓正常設定為0.55～0.65 MPa，通過查驗記錄，確認氣壓在此范圍，同時涂層厚度為10～28 [μ]m，符合要求。

但是，經反向驗證，當把氣壓下調至0.5 MPa，發現吹粉后仍有粉末粘在端部表面，且涂層后厚度55 [μ]m以上，超出標準，故吹氣氣壓設置不合理非要因。

4 取消穩定桿端部噴涂套紙的解決對策

根據上文分析，為解決穩定桿下端吹粉不良的問題，通過小組討論，決定增加導向裝置，利用力學原理，吹粉前增加產品端部導向，讓端部準確定位，保證下端去掉紙套后零不良率。設計一個導槽式的導向裝置，如圖10所示，端部滑過導槽時實現定位一致，同時導向裝置可以上下、前后調節（適用不同產品）。

增加導向槽裝置后不良率由30%下降至18%，且有時穩定桿會勾住導向槽無法正常通過，經分析，可運用產品自重原理，模仿滑梯，將導向槽改成帶弧度的平板，用平板頂住端部防止產品傾斜，產品劃過導向板時，借助平板弧度，將產品端部定位到同一位置。使用時發現不同產品端部朝向各不相同，改善導向板，利用軸承使導向板可多維度調整，改進后導向裝置如圖11所示。改進后，不良率下降至0%，成功去掉穩定桿上下端紙套。

5 結語

橫向穩定桿噴涂過程中通過對端部套紙來降低端部膜厚是零部件生產企業常用的方法，套紙處理雖然方法簡單，但是會增加企業的生產成本，降低企業的生產效率，同時不利于環境保護［5］。通過上述改善方法，既可生產出符合標準的穩定桿，又可有效地解決以上問題。

通過本次改善后噴涂由8個工序減少至6個工序；噴涂線的人員由30人減少至24人，實現減員6人，每月減少人工成本約5.4萬元；每月平均減少約20萬個紙套，節約輔料成本約1.4萬元；改善后紙套上粉末節約每個0.05元，每月節省粉末成本約1萬元?？鄢淮涡缘膾炀吆凸ぱb模具費用約0.8萬元，掛鉤費用6.9萬元，每年可節約85.9萬元，降本增效成果顯著。

同時，通過此次改善行動，提高了團隊成員的問題解決能力、不良分析能力、溝通能力以及團隊協作能力，積累了寶貴的經驗，也可為類似問題和其他商用車及專用車橫向穩定桿生產提供參考和支撐。

參考文獻：

[1]劉華東，邵百明，黎軍頑.汽車穩定桿斷裂分析[J].金屬熱處理，2023，48（1）：253-256.

[2]張碩，王靖岳，武旭東，等.汽車懸架橫向穩定桿研究綜述[J].汽車文摘，2023（9）：42-51.

[3]冀永相.汽車橫向穩定桿關鍵生產工藝[J].生產現場，2009（11）：54-55.

[4]余志生.汽車理論[M].5版.北京：機械工業出版社，2010.

[5]詹玉新.橫向穩定桿自動上下料機器人夾具設計[J].包頭職業技術學院學報.2022（2）：3-6.

作者簡介：

王哲，男，1990年生，講師、工程師、高級技師，研究方向為車輛工程。