隱藏式電動(dòng)把手的異響分析與檢測(cè)方案設(shè)計(jì)

周紅彥

【摘 要】汽車自從問(wèn)世以來(lái)，給人們帶來(lái)了很大的便利，尤其是進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)以來(lái)，汽車行業(yè)的發(fā)展也為社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。近年來(lái)我國(guó)模具技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展與提升，因而汽車門把手這種汽車上常見(jiàn)的零部件也開(kāi)始不斷革新。過(guò)去所應(yīng)用的汽車門把手由于技術(shù)落后或人性化方面設(shè)計(jì)理念有所欠缺，也在逐步被淘汰。本文針對(duì)某汽車產(chǎn)品電動(dòng)把手的異響問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了完善的檢測(cè)方案，希望可以給相關(guān)工作的開(kāi)展提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】汽車把手;隱藏式;異響分析;檢測(cè)方案

中圖分類號(hào)： U472.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）22-0036-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.014

結(jié)合現(xiàn)階段我國(guó)汽車生產(chǎn)工藝當(dāng)中，車門把手設(shè)計(jì)以及制造現(xiàn)狀來(lái)看，大多數(shù)的汽車生產(chǎn)廠商都將主要精力投放在如何應(yīng)用最少的技術(shù)開(kāi)發(fā)成本設(shè)計(jì)出符合于用戶使用需要的、讓客戶滿意的產(chǎn)品。因而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，結(jié)合樣品試制情況，也可以不斷地進(jìn)行改進(jìn)，節(jié)約了產(chǎn)品的研發(fā)周期，有效地降低了生產(chǎn)成本。但是該設(shè)計(jì)過(guò)程與加工準(zhǔn)確性也會(huì)對(duì)樣品質(zhì)量產(chǎn)生影響。本文針對(duì)隱藏式電動(dòng)把手的異響問(wèn)題進(jìn)行了分析，并說(shuō)明了相關(guān)檢測(cè)方案。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目為2017年11月到2018年12月所開(kāi)展的隱藏式電動(dòng)把手項(xiàng)目。在路試過(guò)程中，該電動(dòng)把手出現(xiàn)了異響情況。

在得到用戶反饋之后，對(duì)把手情況展開(kāi)分析，制定維修策略。本項(xiàng)目當(dāng)中，經(jīng)過(guò)分析可以確定，執(zhí)行器部位是設(shè)備產(chǎn)生異響的重要結(jié)構(gòu)，由于執(zhí)行器下蓋出現(xiàn)開(kāi)裂而導(dǎo)致出現(xiàn)了該問(wèn)題異響問(wèn)題。但是該部位出現(xiàn)的問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，并且也是造成機(jī)構(gòu)失效的重要成因。為此，針對(duì)已經(jīng)損壞的部件進(jìn)行分析，尋找故障成因，以進(jìn)一步提高車的安全性能。

2 新式把手特點(diǎn)分析

隱藏式車把手作為現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的新型車把手，一方面改進(jìn)了車門外觀，同時(shí)也讓整車的科技感得到了保證;另一方面，避免了灰塵的進(jìn)入，保證了門把手的清潔性。在需要開(kāi)啟車門時(shí)，僅僅需要輕觸觸點(diǎn)，即可以經(jīng)由車門機(jī)關(guān)內(nèi)各部件之間的聯(lián)運(yùn)與配合來(lái)解鎖車門，在其關(guān)閉時(shí)，也無(wú)需人手動(dòng)來(lái)拉動(dòng)把手，觸摸把手即可以實(shí)現(xiàn)鎖車，并且在15s無(wú)其他操作后即可以自動(dòng)上鎖，這技術(shù)改進(jìn)都給使用者的日常應(yīng)用帶來(lái)了莫大的便利，同時(shí)在安全性上也與過(guò)去的車門結(jié)構(gòu)形式相比更勝一籌[1]。

3 問(wèn)題產(chǎn)生原因分析

基于把手結(jié)構(gòu)展開(kāi)分析，問(wèn)題產(chǎn)生可能與把手執(zhí)行器及其齒輪構(gòu)件有關(guān)，進(jìn)而導(dǎo)致異響的產(chǎn)生。對(duì)齒輪斷裂的原因，進(jìn)行了下述猜想。

1）執(zhí)行器開(kāi)啟頻繁

執(zhí)行器正常受力分析中，用鑰匙正常開(kāi)啟關(guān)閉把手及合理使用senser（使用要求25±10N）開(kāi)啟關(guān)閉，執(zhí)行器頭部受力小于設(shè)計(jì)值，根據(jù)耐久實(shí)驗(yàn)結(jié)果，執(zhí)行器至少開(kāi)啟6萬(wàn)次出現(xiàn)齒輪斷裂，然而根據(jù)把手制造日期及把手售后拆解日期來(lái)看，齒輪斷裂時(shí)，使用次數(shù)肯定不到6萬(wàn)次[2]。這也間接說(shuō)明，并不是執(zhí)行器開(kāi)啟頻發(fā)才導(dǎo)致斷裂現(xiàn)象發(fā)生的。

2）質(zhì)量問(wèn)題或螺栓松脫

可以造成齒輪斷裂的原因與齒輪構(gòu)建本身質(zhì)量有關(guān)，也可能與螺栓的松脫有關(guān)。一旦齒輪構(gòu)件本身質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，或者螺栓松脫，在力作用下，很有可能出現(xiàn)齒輪裂縫。

3）其他

結(jié)合實(shí)際情況而言，可能是因?yàn)榫€束斷裂，導(dǎo)致把手開(kāi)關(guān)的電路不通，所以，執(zhí)行器出現(xiàn)斷裂問(wèn)題;也可能是由于執(zhí)行器設(shè)計(jì)制造上存在缺陷等。

4 檢測(cè)方案設(shè)計(jì)

4.1 零件抽樣

抽樣檢驗(yàn)共有簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣以及分層抽樣三種方案，考慮到項(xiàng)目情況，采取了簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣。在零件方面，首先以不同廠家、不同批次為指標(biāo)，在庫(kù)存零件以及問(wèn)題件的同批次零件中，隨機(jī)抽取少量樣本，進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保零件總體的質(zhì)量以及性能過(guò)關(guān)，具有一定的全面性和可靠性。

實(shí)際抽檢時(shí)，主要對(duì)于單個(gè)零件的牽引力進(jìn)行檢測(cè);在馬達(dá)蓋上下?tīng)恳y(cè)試當(dāng)中，針對(duì)20180912批次的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，選擇8個(gè)樣品來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

4.2 單件牽引力測(cè)試

單件的牽引力測(cè)試。分為三個(gè)測(cè)試部分，即正常品返焊、焊接50%返焊以及正常品測(cè)試。問(wèn)題件的生產(chǎn)批次為3月B號(hào)，在本批零件當(dāng)中抽取樣品4個(gè)進(jìn)行牽引力測(cè)試，測(cè)試要求同樣為確保其牽引力在1000N以上，所得到的測(cè)試結(jié)果為均符合于相關(guān)質(zhì)量檢測(cè)要求。

拉力具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1。

4.3 使用工況分析

在用戶的應(yīng)用工況方面，參數(shù)如下：

堵轉(zhuǎn)電流小于8A，電壓為12.5V，總功率在100W以下;在電壓設(shè)置方面，基于極限狀態(tài)下的電壓，控制為堵轉(zhuǎn)電壓在9-16V之間，如果此時(shí)無(wú)電器，則需要將電器打開(kāi);牽引力方面，以1000N為基準(zhǔn)，確保符合于NIO要求;控制方式上，選用了ECU控制方式，在接近堵轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，行程為2mm-3mm之間，需要確定有無(wú)降電壓的設(shè)置，如果有，則需要將電壓控制在9V以及以下;并分析用戶的墊圈固定方式，確定零件失效時(shí)汽車使用工況;在輸出為1000N時(shí)是否滿足于NIO的要求[3]。

經(jīng)過(guò)以上工況研究，在把手使用工況情況下，其零件會(huì)受到環(huán)境的影響，進(jìn)而導(dǎo)致異響問(wèn)題的產(chǎn)生，通電后電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器會(huì)發(fā)出異常聲音，而這主要與齒輪發(fā)生斷裂有關(guān)，由于齒輪斷裂或是摩擦，使得異響聲音突出。

另外，如果存在用戶使用不當(dāng)情況，還需要針對(duì)工況進(jìn)行驗(yàn)證分析，結(jié)合濫用力要求，把手末端濫用力要求200N/min。具體驗(yàn)證方法如下：首先，用拉力計(jì)模擬把手開(kāi)啟狀態(tài)，其次，在把手末端施加150，200N，250N的壓力，以便測(cè)試馬達(dá)頭受力情況。結(jié)果顯示，施加250N的力在把手末端，執(zhí)行器受力就已經(jīng)相當(dāng)于設(shè)計(jì)要求60N的2倍。

5 結(jié)果分析與改善措施

5.1 結(jié)果分析

結(jié)合具體分析結(jié)果來(lái)看，問(wèn)題樣件的生產(chǎn)日期均早于6月，執(zhí)行器齒輪斷裂并引發(fā)了Adapter斷裂共計(jì)15例，在執(zhí)行器斷裂的情況下，Adapter無(wú)損壞的則為4例。因而在總結(jié)結(jié)論方面，執(zhí)行器斷裂大多是由于Adapter的卡滯，因而需要提高執(zhí)行器的抗沖擊能力。

在先前的產(chǎn)品測(cè)試環(huán)節(jié)當(dāng)中，可以看出，在極限工況的情況下，馬達(dá)殼保持了整體的完好性，渦輪會(huì)出現(xiàn)斷裂，因而可以確定馬達(dá)殼的開(kāi)裂問(wèn)題并非是由于設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題而導(dǎo)致的。在產(chǎn)品的制造分析與零件尺寸方面，基于當(dāng)天QC檢查與尺寸檢查記錄方面來(lái)看，并沒(méi)有出現(xiàn)異常情況。3月2日批次零件的牽引力測(cè)試方面，所抽檢的樣品測(cè)試均符合于具體要求，強(qiáng)度大于1000N，分別為1557N、1712N、1606N、1897N[4]。

在焊接過(guò)程分析方面，首先對(duì)零件、焊接參數(shù)、焊接工裝進(jìn)行了調(diào)查，而事實(shí)證明，并沒(méi)有進(jìn)行調(diào)整。綜合而言，以上原因可以排除在外，不會(huì)對(duì)焊接造成影響。但是，卻存在著油脂堵住感應(yīng)器幾導(dǎo)致機(jī)器自動(dòng)停機(jī)一次的故障，因而進(jìn)行的返工，返焊了56pcs。

5.2 方案優(yōu)化

在具體的優(yōu)化方案上，制定了如下計(jì)劃：

提高了設(shè)備清理頻次，將月度清理改換為每日清理，并且優(yōu)化夾具結(jié)構(gòu)，將感應(yīng)器完全外露，從而避免孔里藏有異物，而導(dǎo)致出現(xiàn)的傳感器設(shè)備被擋住的問(wèn)題;對(duì)現(xiàn)有的返焊作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行更新，明確具體可以進(jìn)行返焊的類型。最后，強(qiáng)調(diào)返焊之前，必須先檢查確認(rèn)是完全沒(méi)焊的產(chǎn)品才可以返焊，已焊接過(guò)的正常品，部分焊接過(guò)的產(chǎn)品禁止返焊，增加不按上述操作的嚴(yán)重性的警示。

除上述工藝改進(jìn)之后，也提高了單個(gè)執(zhí)行器的性能，先改換了渦輪材料，之后改善了執(zhí)行器的抗沖擊性能，并調(diào)整了馬達(dá)扭矩。經(jīng)過(guò)上述措施，最終保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，避免出現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)進(jìn)一步的質(zhì)量問(wèn)題[5]。執(zhí)行器的堵轉(zhuǎn)支撐力減小，以此降低對(duì)渦輪蝸桿的沖擊力;發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩調(diào)整：46mNm調(diào)整到41mNm。

6 結(jié)論

在前文分析中可知，汽車門把手是汽車與用戶之間實(shí)現(xiàn)交互的最為直接的部位，因而也需要在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)當(dāng)中不斷革新。隨著汽車設(shè)計(jì)水平與生產(chǎn)工藝的不斷提升，汽車的門把手也在不斷改進(jìn)，隱藏式電動(dòng)車把手也逐漸成為汽車把手中的主流，給人們的日常使用帶來(lái)了很大的便利，但是其使用過(guò)程中由于不同原因?qū)е鲁霈F(xiàn)異響，但這其實(shí)也給故障的確定提供了相關(guān)依據(jù)。本文針對(duì)某電動(dòng)把手的異響問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提出了完善的檢測(cè)方案，希望可以給相關(guān)工作的開(kāi)展提供一些參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]尹紅靈，吳國(guó)洪.汽車門把手的氣輔注射成型工藝優(yōu)化[J].模具技術(shù)，2018，215（05）：50-54.

[2]李云杰，曾高強(qiáng).基于LabVIEW的汽車門把手傳感器測(cè)試系統(tǒng)[J].電子產(chǎn)品世界，2012（1）：78-79.

[3]杜保華，丁光學(xué).車門把手耐碰撞能力的設(shè)計(jì)分析與應(yīng)用[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2017（16）：120-123.

[4]童研.高模量低成本復(fù)合材料汽車座背調(diào)節(jié)把手[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2005（11）：19-19.

[5]丁光學(xué)，鄭文平，劉美麗，et al.汽車側(cè)門外掀式把手程序化設(shè)計(jì)研究[J].新技術(shù)新工藝，2016（5）：19-25.