小卡車型欄板鎖扣組件設(shè)計(jì)

摘要：隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)商用車的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，本文主要介紹了小卡車型欄板鎖扣組件的典型結(jié)構(gòu)、工作原理、設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及要求，為后續(xù)小卡車型欄板鎖扣組件的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：欄板鎖扣組件;貨箱欄板;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：S611 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）07-0012-02

0 ?引言

欄板鎖扣組件（見(jiàn)圖1）的主要功能是實(shí)現(xiàn)貨箱欄板的開(kāi)啟、關(guān)閉并保持關(guān)閉狀態(tài)，便于裝卸貨物。欄板鎖扣組件幾乎是每次裝卸貨物均需用到的零件，用戶對(duì)該零件的問(wèn)題敏感度較高，如果出現(xiàn)問(wèn)題更易引起客戶抱怨。通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，欄板鎖扣組件經(jīng)常出現(xiàn)以下主要問(wèn)題：

①把手及鎖環(huán)轉(zhuǎn)軸處出現(xiàn)銹蝕，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生斷裂現(xiàn)象;②欄板鎖扣把手強(qiáng)度不足，使用一段時(shí)間后變形，無(wú)法正常操作;③欄板鎖扣把手使用時(shí)手的操作空間太小，操作不便;④欄板鎖扣鎖環(huán)處防護(hù)罩脫落，造成鎖環(huán)及鎖鉤接觸處因磕碰掉漆發(fā)生銹蝕嚴(yán)重問(wèn)題或鎖止時(shí)鎖緊力不足從而鎖環(huán)從鎖鉤中脫出等問(wèn)題。

本文結(jié)合以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及市場(chǎng)上欄板鎖扣組件出現(xiàn)的主要問(wèn)題對(duì)欄板鎖扣組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)及優(yōu)化。

1 ?欄板鎖扣的典型結(jié)構(gòu)

欄板鎖扣組件一般由把手、底座、鎖環(huán)、把手轉(zhuǎn)軸、鎖環(huán)轉(zhuǎn)軸及鎖環(huán)轉(zhuǎn)軸防護(hù)罩組成（見(jiàn)圖2），其工作原理是把手繞把手轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)鎖環(huán)轉(zhuǎn)軸及鎖環(huán)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)鎖環(huán)轉(zhuǎn)軸軸線與鎖環(huán)外側(cè)軸線連接的平面比把手轉(zhuǎn)軸軸線與鎖環(huán)外側(cè)軸線連接的平面更靠近欄板時(shí)（見(jiàn)圖3），欄板鎖環(huán)與鎖鉤變形產(chǎn)生的回彈力促使欄板鎖扣組件鎖緊欄板;當(dāng)把手轉(zhuǎn)軸軸線與鎖環(huán)外側(cè)軸線連接的平面比鎖環(huán)轉(zhuǎn)軸軸線與鎖環(huán)外側(cè)軸線連接的平面更靠近欄板時(shí)（見(jiàn)圖4），欄板鎖環(huán)與鎖鉤變形產(chǎn)生的回彈力促使欄板鎖扣組件解鎖，鎖環(huán)與鎖鉤脫離，欄板可打開(kāi)。

欄板鎖扣組件各零件推薦選用的材料見(jiàn)表1。

2 ?欄板鎖扣組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

欄板鎖扣組件的設(shè)計(jì)主要需滿足剛強(qiáng)度原則、結(jié)構(gòu)可靠性原則、操作便利性原則及經(jīng)濟(jì)性原則，下面欄板鎖扣組件主要圍繞以上四個(gè)原則考慮。

2.1 把手

把手是每次操作欄板鎖扣組件時(shí)與手直接接觸的部位，可參考車門(mén)外把手進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保使用的舒適性，把手的建議設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。另外止口邊不應(yīng)設(shè)計(jì)在與手直接接觸處，操作過(guò)程中與手直接接觸部位的圓角應(yīng)大于5mm，防止產(chǎn)生割手感。

2.2 底座

為確保安裝的穩(wěn)定性、位置的準(zhǔn)確性及安裝點(diǎn)強(qiáng)度，底座上安裝孔一般為圓孔+腰形孔設(shè)計(jì)，兩孔之間的中心距離建議40mm以上。

2.3 鎖環(huán)

因鎖環(huán)在工作過(guò)程中需要產(chǎn)生一定的變形，鎖環(huán)設(shè)計(jì)成弧形可產(chǎn)生一定的變形量，但假如回彈力過(guò)大，會(huì)造成把手處操作力過(guò)大及結(jié)構(gòu)損壞等問(wèn)題，建議鎖環(huán)直徑5mm，鎖環(huán)圓弧直徑150mm左右。

2.4 把手轉(zhuǎn)軸與鎖環(huán)轉(zhuǎn)軸

把手轉(zhuǎn)軸與鎖環(huán)轉(zhuǎn)軸的相對(duì)位置不僅影響把手的操作力，也影響著整個(gè)欄板鎖扣組件的耐久性能，欄板鎖扣組件鎖止?fàn)顟B(tài)時(shí)鎖環(huán)處干涉量建議為1～2mm，確保欄板鎖扣組件及鎖鉤配合產(chǎn)生一定的鎖緊力，也可防止開(kāi)啟過(guò)程中產(chǎn)生的回彈力過(guò)大，建議最大干涉量即鎖環(huán)外側(cè)軸線、把手轉(zhuǎn)軸軸線及鎖環(huán)轉(zhuǎn)軸軸線在同一平面時(shí)為不大于5mm。

2.5 鎖環(huán)防護(hù)罩

鎖環(huán)防護(hù)罩一般為塑料件，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需結(jié)合欄板鎖扣組件的安裝地點(diǎn)進(jìn)行考慮，如欄板鎖扣組件在焊裝安裝，因欄板鎖扣組件隨車電泳，鎖環(huán)防護(hù)罩與欄板鎖扣組件采用分體式結(jié)構(gòu)，此時(shí)需綜合考慮安裝的便利性及安裝后牢靠性，鎖環(huán)防護(hù)罩典型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5，如欄板鎖扣組件在總裝車間安裝，鎖環(huán)與鎖環(huán)防護(hù)罩可采用一體式結(jié)構(gòu)，鎖環(huán)防護(hù)罩直接注塑在鎖環(huán)上，可降低脫落問(wèn)題產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，減少總裝工序。

3 ?欄板鎖扣組件技術(shù)要求

3.1 基本要求

①欄板鎖扣把手外輪廓應(yīng)光滑，不應(yīng)有倒邊、毛刺及明顯可見(jiàn)的凸起等缺陷;②欄板鎖扣組件開(kāi)啟過(guò)程中應(yīng)靈活自如，不應(yīng)出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

3.2 耐腐蝕性能要求

因欄板鎖扣組件長(zhǎng)期暴露在外界環(huán)境中，應(yīng)滿足經(jīng)1000次耐久試驗(yàn)后按照GB/T 10125中的中性鹽霧試驗(yàn)500h后無(wú)白銹生成的要求，如在焊裝車間裝配，建議各零件表面鍍鋅后再進(jìn)行組裝，最后裝配到車身上，防止轉(zhuǎn)軸處電泳不充分后期出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，如在總裝車間裝配，建議采用電泳噴漆表面處理。

3.3 耐久試驗(yàn)要求

在實(shí)車情況下，進(jìn)行50000次模擬開(kāi)閉耐久試驗(yàn)后不應(yīng)出現(xiàn)影響使用的變形、斷裂，轉(zhuǎn)軸處磨損量不應(yīng)超過(guò)試驗(yàn)前的1/3，欄板鎖扣防護(hù)罩不應(yīng)出現(xiàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)功能的破損及脫落。

3.4 開(kāi)啟及關(guān)閉力要求

在實(shí)車情況下模擬開(kāi)閉試驗(yàn)，施力點(diǎn)見(jiàn)圖6中Z點(diǎn)，開(kāi)啟力及關(guān)閉力35±5N。

3.5 開(kāi)啟至最大角度時(shí)載荷強(qiáng)度要求

在圖6施力點(diǎn)Z對(duì)欄板鎖扣組件施加：施力點(diǎn)的法向200N，把手寬度方向200N并保持1min，欄板鎖扣組件應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，無(wú)影響功能的變形。

4 ?結(jié)語(yǔ)

欄板鎖扣組件是貨箱欄板總成的關(guān)鍵部件，是用戶使用頻次很高的一個(gè)零件，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮結(jié)構(gòu)的可靠性、合理性及操作的方便性，給用戶提供一個(gè)滿意的產(chǎn)品。

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作者簡(jiǎn)介：郭敏（1982-），女，湖南株洲人，工程師，武漢理工大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)本科學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，于江西昌河汽車有限責(zé)任公司技術(shù)中心任項(xiàng)目經(jīng)理。