載貨汽車后橋增加ABS傳感器安裝孔批量生產(chǎn)加工工藝優(yōu)化

鄒 麟，李幫海，方小明，葛 青，何 勇，張 倫，王家杰

（慶鈴汽車（集團(tuán)）有限公司，重慶400052）

載貨汽車后橋增加ABS傳感器安裝孔批量生產(chǎn)加工工藝優(yōu)化

鄒 麟，李幫海，方小明，葛 青，何 勇，張 倫，王家杰

（慶鈴汽車（集團(tuán)）有限公司，重慶400052）

針對(duì)國(guó)內(nèi)載貨汽車后橋增加ABS系統(tǒng)后，其安裝傳感器固定相關(guān)孔系及結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)公差、機(jī)械加工、焊接、再機(jī)械加工等批量生產(chǎn)加工工藝方式上存在的效率、精度低，成本高等問題，提出了一種針對(duì)后橋殼ABS組孔加工的新工藝。生產(chǎn)結(jié)果表明：該新工藝的經(jīng)濟(jì)性良好。

載貨汽車；后橋；ABS傳感器；加工工藝

按照工信部產(chǎn)業(yè)政策司的要求及GB 7258—2012規(guī)定，自2014年9月1日起，對(duì)新生產(chǎn)車輛中總質(zhì)量大于等于12 t的危險(xiǎn)品貨物運(yùn)輸車和專項(xiàng)作業(yè)車及總質(zhì)量大于10 t的危險(xiǎn)品貨物運(yùn)輸掛車安裝防抱死制動(dòng)裝置（anti-Lock brake system， ABS）。ABS即“剎車防抱死系統(tǒng)”，需要在普通制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝車輪速度傳感器、ABS電控單元、制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置等3部分［1－4］。

在制動(dòng)過程中，ABS電控單元（ECU）不斷地從輪速傳感器獲取車輪速度信號(hào)，并加以處理、分析。通過實(shí)時(shí)控制剎車油壓或氣壓的收放、增減來控制車輪制動(dòng)壓力，以達(dá)到防止車輪抱死拖滑或趨于抱死拖滑狀態(tài)的目的。其工作過程上是“趨于抱死－松開－趨于抱死－松開”的循環(huán)工作過程，使車輛始終處于臨界抱死的間隙滾動(dòng)制動(dòng)狀態(tài)。

自2016年7月1日，ABS將是載貨汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。因此，帶ABS的汽車后橋批量生產(chǎn)的質(zhì)量、成本、交貨期將是考核制造環(huán)節(jié)的關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)。后橋上輪速傳感器的安裝方式以及輪速傳感器與齒圈的裝配間隙精度、生產(chǎn)一致性等顯得尤其重要。本文針對(duì)后橋殼總成上增加ABS輪速傳感器安裝組孔后如何實(shí)施橋殼的批量加工工藝方式的改進(jìn)、加工精度的保證措施以及檢測(cè)驗(yàn)證控制方法等方面進(jìn)行分析［5－9］。

1 載貨汽車后橋殼結(jié)構(gòu)

慶鈴汽車集團(tuán)有限公司輕、中、重及皮卡載貨汽車后橋殼均是采用鋼板沖壓、焊接、再機(jī)械加工而成的焊接式橋殼。增加的ABS安裝組孔與機(jī)械加工、焊接有關(guān)。鋼板沖壓焊接式橋殼主要由上下對(duì)焊的一對(duì)殼體主件、4塊三角板、加強(qiáng)環(huán)、后蓋、2個(gè)法蘭盤、2個(gè)半軸套管、2個(gè)減震器支架以及2個(gè)鋼板彈簧座等16個(gè)主要零部件沿其間連接縫隙組焊而成。對(duì)于輕型車后雙輪、重型車后橋殼，由于其雙車輪安裝空間較大，往往將其法蘭盤與半軸套管分開設(shè)計(jì)，稱其為套管法蘭盤分體式后橋。對(duì)于輕型車后單輪、中型車及皮卡車后橋殼，其車輪安裝空間較小，法蘭盤與半軸套管一體設(shè)計(jì)，稱其為套管法蘭盤整體式后橋。優(yōu)點(diǎn)在于質(zhì)量輕、載荷大、材料利用率高、成本較低，但其缺點(diǎn)在于焊接過程中易變形，特別是套管法蘭盤分體式后橋殼，焊后法蘭盤的跳動(dòng)較大，對(duì)法蘭盤上ABS組孔相對(duì)于套管軸線的制造精度影響較大，所以把握好焊接工序的制造精度是批量生產(chǎn)工藝優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 單件或用戶選裝生產(chǎn)工藝

自2014年9月起，法規(guī)只對(duì)載貨汽車的?；芳鞍霋燔嚨扔蠥BS標(biāo)配要求，其余載貨汽車若配置ABS屬于用戶自行選裝，所以慶鈴汽車集團(tuán)有限公司在對(duì)待載貨汽車配置ABS的工藝方面首先把訂單當(dāng)成了特殊訂單，ABS后橋出的也是試制用圖，后橋加工變更只發(fā)生在機(jī)加工OP100、OP110兩個(gè)工序，如表1和圖1、2所示。前端的焊接工序未考慮變更，機(jī)械加工的OP10～OP9O、OP120～OP140全部利用現(xiàn)有工序。

表1 輕型后雙輪后橋殼、用戶選裝機(jī)械加工工藝

圖1 輕型橋殼焊接工序（無變更）

圖2 輕型橋殼機(jī)加工序（增加2序）

但這樣也存在物流轉(zhuǎn)運(yùn)的問題，橋殼機(jī)加原本12個(gè)工序在1個(gè)車間內(nèi)加工，增加ABS后，OP100銑套管上的ABS支架安裝面及鉆攻M6的螺紋孔，需借用保全部的數(shù)銑Xh716；OP110鉆攻法蘭盤上的ABS組孔，需臨時(shí)借用F線的數(shù)控鏜床T68鏜孔＋手工攻2個(gè)M8螺孔。這樣的工藝路線，一是存在物流迂回問題，二是加工能力只能對(duì)應(yīng)20臺(tái)／班。

3 按法規(guī)要求進(jìn)行批量生產(chǎn)工藝優(yōu)化

方案1（表2）基于試生產(chǎn)用圖及特殊訂單加工工藝的基礎(chǔ)上，機(jī)加環(huán)節(jié)做出的ABS橋殼加工工藝方案。主要變化在OP100利用公司內(nèi)現(xiàn)有立加VM1650銑套管上的ABS支架安裝面及鉆攻M6的螺紋孔，在OP110新增雙主軸臥加鉆攻法蘭盤上的ABS組孔。這樣的工藝路線，不論套管與法蘭盤是整體式還是分體式橋殼，不論提高不提高焊接工序的跳動(dòng)精度，都適合。

但若要達(dá)批量160臺(tái)／班的產(chǎn)能和理想物流，一是要調(diào)整生產(chǎn)線（因橋殼車間空余場(chǎng)地不足，需對(duì)皮卡后橋殼機(jī)加線外遷，再對(duì)輕型后橋殼機(jī)加線工位進(jìn)行調(diào)整，才能安裝下OP100、OP110中間工序增加的2臺(tái)設(shè)備）；二是簡(jiǎn)單增加雙主軸臥加，雖能解決產(chǎn)能及物流的問題，但投資較大。若考慮量大的輕型后橋、皮卡后橋都采用雙主軸臥加加工ABS組孔，設(shè)備投資概算應(yīng)在400萬元左右，投入產(chǎn)出不合算。

方案2（表3）打破僵化的思維，站在后橋總成的角度，重新研究后橋上ABS產(chǎn)品的裝配結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計(jì)配合公差、整體的沖焊機(jī)加工藝流程。

表2 輕型后雙輪后橋殼批量生產(chǎn)工藝方案（方案1）

續(xù)表（表2）

表3 輕型后雙輪后橋殼批量生產(chǎn)工藝方案（方案2）

經(jīng)過詳細(xì)分析和n＝5，n＝10，n＝20時(shí)的工藝優(yōu)化、試裝、檢測(cè)、驗(yàn)證，得出如下結(jié)論（見圖3）：

1）厘清了后橋輪速傳感器與齒圈的裝配結(jié)構(gòu)、間隙要求，設(shè)計(jì)間隙為0.3～0.8 mm。

2）后橋法蘭盤上輪速傳感器的過孔∮18＋0.05／0及位置度68±0.05 mm、0±0.05 mm尺寸設(shè)計(jì)公差過高，應(yīng)調(diào)整為∮18＋0.2／0.1，位置度按68±0.8 mm、0±0.5mm控制。

3）后橋套管上輪速傳感器支架的安裝高度的機(jī)械加工尺寸為44±0.1 mm，設(shè)計(jì)偏小，應(yīng)調(diào)整為44.2±0.1 mm。這個(gè)尺寸才是保證傳感器與齒圈感應(yīng)間隙0.3～0.8 mm的關(guān)鍵尺寸。

4）進(jìn)行焊接工序優(yōu)化。法蘭盤上的ABS傳感器過孔∮18＋0.2／0.1、傳感器固定螺孔M8在法蘭盤組焊前先加工后焊接，這樣就可利用小型的立式加工中心VM650批量加工。

5）提升橋殼焊接精度。法蘭盤上的ABS過孔先加工再焊接這一工序變化，就迫使橋殼焊接精度的提升。對(duì)套管法蘭盤分體式橋殼，可優(yōu)化改進(jìn)OP90總組合夾具及控制焊接順序，將焊接套管跳動(dòng)初期由1.5 mm提升到1.0 mm，后期提升到0.2 mm（改進(jìn)總成校正方式）；法蘭盤徑向跳動(dòng)初期由2.0 mm提升到1.5 mm，后期提升到1.0 mm；法蘭盤端面跳動(dòng)初期由2.5 mm提升到1.5 mm，后期提升到1.0 mm。對(duì)套管法蘭盤整體式橋殼，只優(yōu)化改進(jìn)OP110套管組合夾具及控制焊接順序，就可將焊接套管跳動(dòng)初期由1.5 mm提升到1.0 mm，后期再提升到0.2 mm。

6）經(jīng)過上面的提升、改進(jìn)，到了橋殼機(jī)加工序，只需在OP100工序利用公司內(nèi)現(xiàn)有立加VM1650銑套管上的ABS支架安裝面及鉆攻M6的螺紋孔，其他的12個(gè)工序的設(shè)備及工藝完全可以利用。利用的1臺(tái)立加VM1650設(shè)備，也可在車間內(nèi)進(jìn)行局部調(diào)整即可滿足工藝布置要求。

7）方案2投資概算在2萬以內(nèi)，投入產(chǎn)出效果好。

圖3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

4 結(jié)束語

通過對(duì)載貨汽車后橋增加ABS傳感器安裝孔后批量生產(chǎn)加工工藝的優(yōu)化改進(jìn)，得到一種可行的符合精度要求的最大利用存量資源的工藝方案。通過對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、使用要求的正確分析和掌握，是正確制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)公差的依據(jù)，避免閉門造車，也可彌補(bǔ)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)上的不足。對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、使用要求的充分把握是制定正確工藝方案的基礎(chǔ)，可避免制定工藝方案的盲目性。站在總成整體的工藝角度來考慮問題，是制定最佳工藝路線、得出最佳工藝方案的關(guān)鍵，避免了部門之間、各制造環(huán)節(jié)之間不必要的浪費(fèi)。

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（責(zé)任編輯劉 舸）

Batch Production Process Optimization of Truck Rear Axle Adding ABS Sensor Mounting Holes

ZOU Lin，LIBang-hai，F(xiàn)ANG Xiao-ming，GE Qing，HE Yong，ZHANG Lun，WANG Jia-jie

（Qingling Motors（Group）Co.，Ltd.，Chongqing 400052，China）

After the process of adding the mounting of ABS sensors to rear axle of truck，there are some efficiency-cost-quality issues regarding to the design tolerance，machining，welding or remachining in installing sensor’s fixed related hole system and structures.This paper proposed a new process to manufacture the mounting holes for the installation of ABS sensors.The production results show that the proposed manufacturing process has a better economical efficiency.

heavy load truck；rear axle；ABS sensor；manufacturing process

U463

A

1674－8425（2016）12－0037－05

10.3969／j.issn.1674－8425（z）.2016.12.006

2016－10－12

鄒麟（1959—），男，四川人，工程師，主要從事汽車設(shè)計(jì)及制造研究，E-mail：qlzoulin＠163.com。

鄒麟，李幫海，方小明，等.載貨汽車后橋增加ABS傳感器安裝孔批量生產(chǎn)加工工藝優(yōu)化［J］.重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2016（12）：37－41.

format：ZOU Lin，LIBang-hai，F(xiàn)ANG Xiao-ming，et al.Batch Production Process Optimization of Truck Rear Axle Adding ABS Sensor Mounting Holes［J］.Journal of Chongqing University of Technology（Natural Science），2016（12）：37－41.