一種單拉便捷式彈簧壓緊工裝的應用

范武、李文鵬、陳昶旭

（吉利汽車研究總院 315336)

0 引言

汽車在使用過程中彈簧始終處于壓縮狀態(tài)，長期的壓縮會使得彈簧產(chǎn)生一定的形變，其裝配位置也會隨著時間的推移而不斷產(chǎn)生輕微變化，這會導致汽車使用的安全性大大降低。在汽車的組裝使用過程中，必須注重彈簧的安全可靠性，無論是組裝或者返修，都必須讓彈簧安裝位置準確，性能指標達到要求。

1 彈簧問題描述和原因分析

根據(jù)底盤裝配和維修反饋，彈簧拆裝存在彈簧回彈、裝配困難和壓縮導致的安全隱患等相關問題。在車輛的懸架彈簧進行更換返修的過程中，拆卸后橋彈簧預壓力時，彈簧的回彈力很容易導致后橋崩出，造成安全事故和零部件損壞。在多次驗證之后發(fā)現(xiàn)，如果沒有工裝限制，無法按照裝配工藝要求將彈簧裝配到位。根據(jù)上述情形，初步推測問題發(fā)生在彈簧回彈力不可控，從而導致不可拆卸和安裝不到位的情況，造成了安全隱患。可能存在的原因有3個方面：彈簧不固定未預緊；定位不準確；裝配困難[1]。

通過測試采集下線和返修車輛的后橋彈簧拆卸回彈力數(shù)據(jù)，得出了如表1所示的裝備數(shù)據(jù)表。此非獨立懸架車型彈簧出廠設置的自由高度為324 mm，安裝后彈簧裝配高度發(fā)生了變化為309 mm，使用壓縮量15 mm，使用壓縮力為690.0 N.m。

如無工裝限制會導致彈簧回彈并且安裝時安裝位置發(fā)生變化，從而無法按照裝配工藝要求裝配到位，拆卸時彈簧回彈力也會導致拆卸困難。在拆裝過程中，必須使用工裝限制才能達到安裝性能要求[2]。

在實際操作過程中，通常采用雙拉便捷式彈簧壓緊工裝。雙拉便捷式彈簧壓緊工裝使彈簧兩邊壓縮，由2套抓鉤和拉桿組成。當抓鉤抓住彈簧兩邊呈水平與對稱時，同時擰緊2邊拉桿，縮短上下抓鉤之間的距離從而達到壓縮彈簧的目的。雙拉便捷式彈簧壓緊工裝的2套抓鉤和拉桿螺距為1.5 mm。兩邊承受力分布置比較合理，更加省力，減少了拉桿載荷上的損失，抓鉤直接分布在彈簧兩周。

表1 彈簧拆卸回彈數(shù)據(jù)表

由于雙拉桿分開式壓縮使得雙拉便捷式彈簧壓緊工裝十分省力，它利用多桿節(jié)力方式，通過分開易適應性來完成彈簧壓縮工作。但就是因為這優(yōu)勢，造成了雙拉便捷式彈簧壓緊工裝可以適應任何環(huán)境的拆裝假象。雙拉式彈簧壓緊工裝需要2套抓鉤和拉桿，同時需要額外的操作空間，在實際使用過程中，并不是所有的車輛都有這樣的空間，因此部分車型拆裝時會出現(xiàn)拆卸困難的情況[3]。

2 單拉式便捷式彈簧壓緊工裝應用分析

單拉便捷式彈簧壓緊工裝主要是參照了雙拉便攜式彈簧壓緊工裝，借助本身機械性能來實現(xiàn)零部件裝配工藝穩(wěn)定性和返修時彈力固定的原理。它利用彈簧本身空間與非獨立懸架后橋彈簧底座，通過螺柱（拉桿）壓縮上抓鉤與非獨立懸架后橋彈簧底座之間的距離來進行彈簧壓縮，依靠彈簧自身彈力來限制和消除彈簧左右擺動與不穩(wěn)，這種工具主要是針對某些后橋非獨立懸架車型[4]。

2.1 單、雙拉便捷式彈簧壓緊工裝對比分析

單拉便捷式彈簧壓緊工裝與雙拉便捷式彈簧壓緊工裝的使用方法和結構完全不同，其對比結構如圖1、2所示。

圖1 雙拉式便捷式彈簧壓緊工裝

圖2 單拉式便捷式彈簧壓緊工裝

雖然兩種壓緊工裝的結構完全不同，但都是為了方便壓縮彈簧，這也正是彈簧壓緊工裝的關鍵所在。改進后的單拉便捷式彈簧壓緊工裝，主要適用于后橋非獨立懸架車型，利用彈簧底座本身的空間來實現(xiàn)彈簧壓縮。其優(yōu)勢在于工裝簡便，不占用多余空間，便于操作，解決了需要大空間進行拆裝的問題。但是通過技術分析，單拉便捷式彈簧壓緊工裝也存在一定的單一性，比如適用性低、需要底座才能完成、拉桿承受拉緊力大、易造成磨損、材料和螺距要求高等問題[5]。

2.2 單拉便捷式彈簧壓緊工裝測試分析

為了驗證裝備的適用性能并找到使用中的瑕疵，對單拉便捷式彈簧壓緊工裝進行了測試實驗。通過數(shù)據(jù)采集和分析，得到了如表2所示的數(shù)據(jù)。

表2 雙拉式與單拉式便捷式彈簧壓緊工裝測量數(shù)據(jù)

通過數(shù)據(jù)可以看出，單拉便捷式彈簧壓緊工具裝配效果良好，機械螺桿擰緊扭力一致，拉緊力強，便于攜帶。單拉便捷式彈簧壓緊工裝與一般的雙拉便捷式彈簧壓緊工裝無特別明顯不同。也就是說單拉便攜式彈簧壓緊工裝與雙拉式性能相近，但操作空間更小，更加方便快捷[6]。

通過實驗和技術分析，對單拉便捷式彈簧壓緊工裝的適用情況做了如下總結。第一，單拉便捷式彈簧壓緊工裝必須在有底座情況下才能實現(xiàn)彈簧壓縮，即使額外增加底座也無法實現(xiàn)裝配，說明其只能適用在裝配有底座的零部件上。第二，單拉便捷式彈簧壓緊工裝與雙拉便捷式彈簧壓緊工裝在有底座的彈簧壓縮上目的是一致的，符合彈簧壓縮要求。第三，單拉便捷式彈簧壓緊工裝在壓縮過程中，與雙拉便捷式彈簧壓緊工裝相比，所使用的扭力有所變化，說明其拉桿承受的力更大。第四，在下方多增加1個彈簧抓鉤裝配后發(fā)現(xiàn)，螺桿和增加的抓鉤無法退出彈簧內部，但從自身底座中壓縮彈簧時可以實現(xiàn)裝配后拆卸工裝。第五，工裝拆卸后進行測量發(fā)現(xiàn)，第1次拆裝后無變形，但是拉桿會變熱，加上潤滑油后可消除這一現(xiàn)象。第六，反復多次拆裝試驗發(fā)現(xiàn)，拉桿和抓鉤牙紋有明顯的變形和磨損，換上5 mm的牙紋后多次試驗發(fā)現(xiàn)，牙紋依然存在磨損。

3 結束語

經(jīng)分析非獨立懸架后橋因彈簧無法拆裝問題，主要原因還是在零部件與車身裝配空間過小，無法適應雙拉便捷式彈簧壓緊工裝所需空間上。為了解決這一問題，提出了一種單拉便攜式彈簧壓緊工裝，利用彈簧本身空間與非獨立懸架后橋彈簧底座，通過螺柱（拉桿）壓縮上抓鉤與非獨立懸架后橋彈簧底座之間的距離來進行彈簧壓縮，利用彈簧自身彈力來限制和消除彈簧左右擺動與不穩(wěn)，從而使非獨立懸架后橋拆裝變得更加方便，并且節(jié)省了操作空間。

但是，通過測試發(fā)現(xiàn)有磨損問題，在日常使用過程中，要定期對單拉便捷式彈簧壓緊工裝進行綜合檢測，確保各項性能指標滿足相關要求。這樣才能確保工裝在使用過程中不會出現(xiàn)安全問題，保證配裝工藝要求，同時提高工作效率。