浮動式后制動鉗拖滯導致剎車片偏磨問題的解析

王夕銘　李偉　王喆

摘 要：本文介紹了SUV車型浮動式后制動鉗拖滯導致剎車片偏磨問題的解決過程，主要從故障件解析、產品尺寸鏈計算、裝配過程及檢驗手段等方面開展分析研究及改善工作。

關鍵詞：后制動鉗；拖滯；偏磨

中圖分類號： TM33 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）18-196-2

0 引言

后制動鉗裝配在后輪轉向節(jié)上，車輛在行駛過程中根據(jù)客戶意愿踩下制動踏板使車輛減速或停車。

工作原理：當踩下剎車時，制動液由進油孔（見圖1）進入推動活塞向內側剎車片加壓，內剎車片壓在制動盤內側面，由反作用力將制動鉗體沿導銷向相反方向運動，拉動外側剎車片壓向制動盤外側面，內外剎車片形成對制動盤的夾緊力，從而實現(xiàn)車輛的減速、制動效果。制動解除后，活塞及鉗體回位，剎車片壓力解除。

1 失效模式

對某SUV車型三年后制動鉗問題信息統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)拖滯問題占比77%（見圖2）。對拖滯問題故障件返件分析發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)為外剎車片偏磨（即內外剎車片磨損不一致，外片磨損快）。外剎車片磨至鋼板，引起制動異響或劃傷制動盤，需前往4S店維修處理。

2 失效原因

制動鉗外剎車片偏磨故障導致因素有外剎車片回位滑動阻力大和制動鉗導銷回位滑動阻力大（以下簡稱滑阻），針對以上疑點進行排查。

2.1 故障件拆解（見表1）

拆解故障件發(fā)現(xiàn)制動鉗滑阻超差，導銷中心距超差，經研究發(fā)現(xiàn)導銷中心距超下差與銷孔內壁干涉導致滑阻超差；過程中未發(fā)現(xiàn)外剎車片滑阻超差（見圖3）。

2.2 導銷中心距超差分析

由于導銷與鉗體耳部止擋間隙A較工裝止擋與導銷間隙B小且耳部止擋長度小于工裝止擋長度（見圖4），擰緊后導銷先接觸工裝止擋，受反作用力會向內側偏轉，導致中心距偏小超差，存在過程工藝問題。

2.3 尺寸鏈分析

對產品圖紙分析，發(fā)現(xiàn)制動鉗導銷中心距、銷孔中心距、導銷及銷孔尺寸加工至極限位置時會產生0.205mm過盈量，產品設計存在干涉隱患。

2.4 滑阻檢測方式

通過對比標桿制動鉗廠家滑阻在線檢測方式，發(fā)現(xiàn)偏磨制動鉗廠家滑阻檢測方式單向，僅存在推進方向滑阻檢測，無回位方向滑阻檢測，無法保證產品質量。

3 影響關系梳理

通過排查發(fā)現(xiàn)制動鉗滑阻超差、導銷中心距超差、產品尺寸設計存在干涉隱患、檢測方式無回位方向滑阻控制等問題。

因生產工藝問題使導銷中心距超下差，導銷與銷孔內壁干涉導致制動鉗滑阻超差。車輛剎車解除后制動鉗導銷無法回位導致行車時外剎車片與制動盤長期處于摩擦狀態(tài)，引發(fā)外剎車片磨損快。

生產過程中無法一一測量導銷中心距尺寸，但中心距水平會反映在制動鉗滑阻性能上，所以通過改善工藝問題測量滑阻水平來驗證導銷中心距保證水平。

為徹底解決問題，需從設計、工藝及檢測環(huán)節(jié)開展優(yōu)化工作。

4 故障再現(xiàn)及故障原因確定

模擬整車參數(shù)使用Link1500臺架進行故障再現(xiàn)驗證，內外剎車片厚度差超過2.5mm判定為偏磨失效。

故障件：導銷中心距超下差滑阻在100-139N之間。

改善件：滑阻在20-39N之間。

實驗結果：故障件達到2.5mm偏磨失效最低循環(huán)為14次，改善件達到失效需循環(huán)147次（循環(huán)次數(shù)為比例系數(shù)計算，正常情況下制動塊磨損至極限也不會出現(xiàn)偏磨問題），證明導銷中心距超下差引起的滑阻大會產生偏磨問題，改善后滑阻偏小產品不會出現(xiàn)偏磨問題，可靠性提升。

5 結論

導致制動塊偏磨的原因為制動鉗導銷中心距超下差與銷孔內壁干涉導致制動鉗滑阻超差。

通過改善工藝（控制A、B間隙）保證導銷中心距水平降低滑阻性能可以避免偏磨問題產生。增加回位方向滑阻檢測可以控制產品滑阻水平提升產品質量，改善產品尺寸從設計角度規(guī)避干涉風險。

參 考 文 獻

[1] 蔡亞男.汽車盤式制動器摩擦塊偏磨研究與應用[D].武漢理工大學，2011.