前束調(diào)整橫拉桿螺母緊固扭矩控制能力提升

廖鑫 韋謹宗

【摘 要】前輪前束是保證汽車穩(wěn)定安全地直線行駛，使轉(zhuǎn)向輪具有自動回正作用的四輪定位參數(shù)之一。前輪前束可通過改變橫拉桿的長度調(diào)整，而橫拉桿的位置參數(shù)調(diào)整需要對橫拉桿螺母進行緊固，扭矩必須在工藝參數(shù)范圍內(nèi)，否則會出現(xiàn)緊固件松動，造成轉(zhuǎn)向系統(tǒng)損壞，甚至影響駕駛安全。文章通過介紹前束調(diào)整橫拉桿螺母緊固工藝改造，實現(xiàn)系統(tǒng)性防錯和過程控制能力提升的目的，并且運用SPC工具分析過程能力指數(shù)，鞏固改進成果。

【關(guān)鍵詞】前束調(diào)整螺母;緊固扭矩;能力提升

【中圖分類號】U472 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）04-0068-03

0 引言

汽車制造業(yè)發(fā)展迅速，用戶對車輛安全、穩(wěn)定性能的要求不斷提升，前輪前束是保證汽車穩(wěn)定安全地直線行駛，使轉(zhuǎn)向輪具有自動回正作用的四輪定位參數(shù)之一，以車輛的前方為觀測點，于兩輪軸高度處測量左右兩側(cè)輪胎前端與后端的距離，前端距離與后端距離之間的差值就是前束值[1-2]。調(diào)整前輪前束轉(zhuǎn)向橫拉桿可以保證汽車良好的駕駛性和可靠性，所以本文通過介紹前束調(diào)整橫拉桿螺母緊固工藝改造，實現(xiàn)系統(tǒng)性防錯和過程控制能力提升的目的，并且運用SPC工具分析過程能力指數(shù)，鞏固改進成果。

1 前束調(diào)整橫拉桿螺母工藝現(xiàn)狀調(diào)查

上汽通用五菱汽車股份公司某車型的橫拉桿螺母扭矩緊固點為PS1關(guān)鍵扭矩點，當(dāng)前的工藝執(zhí)行緊固方式為“CLICK扭矩扳手緊固+點漆+二次CLICK扭矩扳手復(fù)核”，工藝參數(shù)見表1。

隨機抽取25組合格的橫拉桿螺母緊固的扭矩數(shù)值，輸入-CPK控制圖（如圖1所示），計算得出CPK=0.72，當(dāng)前執(zhí)行的工藝能力指數(shù)CPK<1.33，未達到乘用車制造水平的要求，急需進行改進。

2 前束調(diào)整橫拉桿螺母緊固扭矩控制能力提升改造

對整車四輪定位橫拉桿螺母扭矩緊固選取阿特拉斯STwrench電子扭矩扳手進行控制，滿足緊固要求，提升過程質(zhì)量控制能力，實施策略如下。

（1）選用可以存儲數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、顯示扭矩數(shù)值的阿特拉斯STwrench電子扭力扳手控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過電子傳感器等高級電子元器件實現(xiàn)高精度的扭矩數(shù)值控制，能很好地提升扭矩的控制過程能力，具體的結(jié)構(gòu)框架如圖2所示。系統(tǒng)主要由工具控制網(wǎng)絡(luò)中心（Tools Net）、數(shù)據(jù)處理器（QATnode T）、藍牙型號接收器、電子扭力扳手等部件組成。

（2）橫拉桿螺母緊固電子扭力扳手設(shè)置調(diào)整扭矩值標準為55～68 N·m，確保操作人員的施力范圍在可控制的范圍內(nèi)，施加的扭矩值若超限，系統(tǒng)防錯報警，無法完成工作，此時需松開螺母后重新施加扭矩，達到施加扭矩防錯的目的（如圖3、圖4所示）。

（3）完善STwrench扳手控制系統(tǒng)連鎖與防錯功能。橫拉桿螺母緊固屬于四輪定位參數(shù)校準中的一部分工藝內(nèi)容，通過扭力電槍控制系統(tǒng)與四輪定位控制系統(tǒng)PLC實現(xiàn)信號交互，通過手持掃描槍掃描車輛VIN碼輸入檢測系統(tǒng)，增加電槍完成信號至檢測系統(tǒng)PLC，在PLC程序中增加防錯應(yīng)用程序，由左右兩顆橫拉桿螺母緊固信號組成，只有電槍給出兩次合格信號后，檢測系統(tǒng)才顯示檢測合格，否則無法完成工作，最終實現(xiàn)系統(tǒng)防錯。具體工藝流程如圖5所示。

3 前束調(diào)整橫拉桿螺母緊固扭矩控制能力提升驗證

設(shè)備系統(tǒng)投入使用后，在合格的整車中執(zhí)行扭矩數(shù)值校核驗證，隨機抽取連續(xù)25組合格的橫拉桿螺母緊固的扭矩數(shù)值，輸入-CPK控制圖（如圖6所示），計算得出CPK=1.48，改進后執(zhí)行的工藝能力指數(shù)CPK>1.33，已達到乘用車制造水平的要求，能力提升改造效果顯著。

4 結(jié)語

本文運用SPC工具分析當(dāng)前檢測線前束調(diào)整橫拉桿緊固過程能力，認為其不滿足乘用車制造需求，提出了扭矩控制能力提升的改造方案，引入阿特拉斯STwrench電子扭力扳手控制系統(tǒng)，同時利用現(xiàn)有的設(shè)備技術(shù)條件，完成系統(tǒng)的升級改造，并且完善各種防錯及數(shù)據(jù)存儲功能。改造后前束調(diào)整橫拉桿螺母緊固過程能力得到大幅提升，過程能力指數(shù)CPK>1.33，最終實現(xiàn)了前束調(diào)整橫拉桿緊固扭矩控制能力提升的目的。

參 考 文 獻

[1]張立軍.淺談汽車四輪定位檢測[J].時代汽車，2019（10）：157-158.

[2]張起勛，邵承會，張忠元，等.3D四輪定位儀校準裝置關(guān)鍵檢測技術(shù)研究儀器[J].儀表學(xué)報，2014，35（9）：1979-1989.