某型橫向穩(wěn)定桿取消端部噴涂套紙的分析與改善

摘要：某汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)在制造橫向穩(wěn)定桿時，對其端部通過套紙噴涂的方法來降低端部膜厚，但是此方法會增加企業(yè)生產(chǎn)成本，降低企業(yè)生產(chǎn)效率，同時不利于環(huán)境保護(hù)。針對此問題，通過對生產(chǎn)過程中人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面進(jìn)行分析，設(shè)計出一種端部導(dǎo)向裝置，通過萬向可調(diào)自動吹粉有效消除端部粉末，降低膜厚，生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定桿，同時起到降本增效的作用，也可為其他商用車及專用車橫向穩(wěn)定桿生產(chǎn)提供參考。

關(guān)鍵詞：橫向穩(wěn)定桿；噴涂套紙；端部導(dǎo)向裝置；降本增效

中圖分類號：U461 收稿日期：2024-09-20

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.12.028

1 前言

橫向穩(wěn)定桿作為汽車懸架中的一種輔助彈性元件，對于提高車輛行駛的平順性有著重要的作用。國內(nèi)某汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)將橫向穩(wěn)定桿作為主要產(chǎn)品之一。結(jié)合自身發(fā)展現(xiàn)狀，該企業(yè)提出“降本增效”發(fā)展策略，并成立改善小組。通過系統(tǒng)調(diào)研，小組發(fā)現(xiàn)在橫向穩(wěn)定桿加工工藝流程中，在噴涂粉末環(huán)節(jié)對橫向穩(wěn)定桿端部采用套紙噴涂的方法，此方法可避免穩(wěn)定桿端部被噴粉，從而符合端部膜厚要求。但是使用該方法一方面對紙?zhí)椎男枨罅枯^大，同時紙?zhí)妆粐姺墼斐煞勰┑睦速M，不利于降低企業(yè)生產(chǎn)成本；另一方面對于紙?zhí)椎奶籽b和摘取，每一班組需要額外配置兩名作業(yè)人員，不利于提高生產(chǎn)效率。為積極響應(yīng)企業(yè)“降本增效”發(fā)展策略，橫向穩(wěn)定桿端部噴涂套紙問題急需解決。

2 穩(wěn)定桿端部噴涂套紙的問題描述

橫向穩(wěn)定桿是汽車懸架系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分，如圖1所示。它對于保持汽車的行駛穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的作用，當(dāng)汽車顛簸或轉(zhuǎn)彎時，車身側(cè)傾，懸架受力并傳遞給穩(wěn)定桿，穩(wěn)定桿發(fā)生彎扭變形，抑制車輪抬起，從而使車身保持平衡［1］。

穩(wěn)定桿兩端通過連桿連接在減震器支架上，肩部通過卡箍固定在副車架上，穩(wěn)定桿端部是橫向穩(wěn)定桿與減震器連桿的裝配位置，如圖2所示。穩(wěn)定桿加工需經(jīng)過端部成型、整體成型、淬火、回火、拋丸、噴涂、硫化等制造工藝［2-3］。在噴涂過程中，為防止穩(wěn)定桿端部連接處漆膜過厚，多次運動摩擦導(dǎo)致漆膜脫落，進(jìn)而使連接體松脫而造成車輛側(cè)翻，要求穩(wěn)定桿桿身膜厚60～150 [μ]m，端部膜厚10～30 [μ]m，一般對端部噴涂采用套紙噴粉+浸漆工藝［4］。一個紙?zhí)撞少彸杀?.07元，一個月使用200 000個，即14 000元，一個紙?zhí)子眠^后會沾染1 g左右的粉末，價值0.05元，一個月就要浪費掉10 000元，造成生產(chǎn)成本增高；紙?zhí)资褂们笆强苫厥绽?，使用后是有害垃圾，不利于環(huán)境保護(hù)；每個穩(wěn)定桿生產(chǎn)班組配置10人，其中專職套紙作業(yè)2人，不利于提高工作效率。

3 取消穩(wěn)定桿端部噴涂套紙的分析

穩(wěn)定桿端部套紙取消前后噴涂狀態(tài)如圖3～圖7所示。端部套紙噴粉后漆膜厚度符合要求，不良率為0%；未套紙噴粉后漆膜厚度超標(biāo)，不良率為100%，去除粉末后不良率為0%。

針對去掉紙?zhí)缀?，消除端部粉末可采?種方式：a.噴粉后人工刷掉端部粉末；b.設(shè)備自動刷掉端部粉末；c.人工拿氣槍吹掉端部粉末；d.設(shè)備自動吹氣方式吹掉端部粉末。經(jīng)現(xiàn)場評價，從可行性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、穩(wěn)定性等方面綜合考慮決定采用設(shè)備自動吹氣去除端部粉末，保證零不良率。

該穩(wěn)定桿生產(chǎn)線生產(chǎn)三種類型穩(wěn)定桿，長度分別為750～900 mm、900～1 100 mm、1 100～1 200 mm，且三種穩(wěn)定桿端部形狀方向不一致，穩(wěn)定桿在生產(chǎn)線上擺放凌亂。因此為保證自動吹氣去除粉末效果良好，需滿足幾點：a.吹氣工裝調(diào)節(jié)跨距為750～1 200 mm；b.設(shè)計一種可將產(chǎn)品固定在生產(chǎn)線上的掛具；c.吹氣方向需要萬向可調(diào)。結(jié)合現(xiàn)場情況，可將釣魚式掛鉤改為固定式掛鉤，如圖8所示，固定穩(wěn)定桿上端，防止吹粉時擺動［3］。同時，上下端采用萬向調(diào)節(jié)吹粉機(jī)構(gòu)，可適用不同形狀的產(chǎn)品，如圖9所示。經(jīng)過改良，去掉端部紙?zhí)缀?，在上下端吹氣清除粉末驗證不良率，采用吹氣方式后，上端不良率降為0%，下端仍有30%不良。

通過對穩(wěn)定桿加工吹粉過程中人、機(jī)、料、法、環(huán)進(jìn)行分析，得出7條可能影響穩(wěn)定桿下端吹粉不良的因素，如表1所示。通過分析查證，其中輸送帶運行不穩(wěn)定、輸送鏈有間隙、吹氣氣壓設(shè)置不合理為可能要因。

針對輸送帶運行不穩(wěn)定，經(jīng)測算，輸送帶鏈速非常穩(wěn)定，保持2.2 m/min，并且通過目測觀察也未發(fā)現(xiàn)輸送鏈有異常晃動，排除要因；針對輸送鏈有間隙，根據(jù)生產(chǎn)要求，輸送鏈全長355 m，集成在420 ㎡的場地，需經(jīng)過多次轉(zhuǎn)彎和上下坡，為了靈活運轉(zhuǎn)，輸送鏈采用滾珠軸承滑動鏈條，設(shè)計上必須具有一定的間隙，而鏈條上的間隙會造成穩(wěn)定桿在噴涂線運行過程中發(fā)生位置變化，穩(wěn)定桿上掛后下端部基本保持在同一水平線，但是經(jīng)過水洗、泡磷化池等前處理和轉(zhuǎn)彎，上下坡流轉(zhuǎn)后，端部位置已高低遠(yuǎn)近各異，判定為下端吹粉不良要因；針對吹氣氣壓設(shè)置不合理，根據(jù)要求，吹粉氣壓正常設(shè)定為0.55～0.65 MPa，通過查驗記錄，確認(rèn)氣壓在此范圍，同時涂層厚度為10～28 [μ]m，符合要求。

但是，經(jīng)反向驗證，當(dāng)把氣壓下調(diào)至0.5 MPa，發(fā)現(xiàn)吹粉后仍有粉末粘在端部表面，且涂層后厚度55 [μ]m以上，超出標(biāo)準(zhǔn)，故吹氣氣壓設(shè)置不合理非要因。

4 取消穩(wěn)定桿端部噴涂套紙的解決對策

根據(jù)上文分析，為解決穩(wěn)定桿下端吹粉不良的問題，通過小組討論，決定增加導(dǎo)向裝置，利用力學(xué)原理，吹粉前增加產(chǎn)品端部導(dǎo)向，讓端部準(zhǔn)確定位，保證下端去掉紙?zhí)缀罅悴涣悸省ＴO(shè)計一個導(dǎo)槽式的導(dǎo)向裝置，如圖10所示，端部滑過導(dǎo)槽時實現(xiàn)定位一致，同時導(dǎo)向裝置可以上下、前后調(diào)節(jié)（適用不同產(chǎn)品）。

增加導(dǎo)向槽裝置后不良率由30%下降至18%，且有時穩(wěn)定桿會勾住導(dǎo)向槽無法正常通過，經(jīng)分析，可運用產(chǎn)品自重原理，模仿滑梯，將導(dǎo)向槽改成帶弧度的平板，用平板頂住端部防止產(chǎn)品傾斜，產(chǎn)品劃過導(dǎo)向板時，借助平板弧度，將產(chǎn)品端部定位到同一位置。使用時發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)品端部朝向各不相同，改善導(dǎo)向板，利用軸承使導(dǎo)向板可多維度調(diào)整，改進(jìn)后導(dǎo)向裝置如圖11所示。改進(jìn)后，不良率下降至0%，成功去掉穩(wěn)定桿上下端紙?zhí)住?/p>

5 結(jié)語

橫向穩(wěn)定桿噴涂過程中通過對端部套紙來降低端部膜厚是零部件生產(chǎn)企業(yè)常用的方法，套紙?zhí)幚黼m然方法簡單，但是會增加企業(yè)的生產(chǎn)成本，降低企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時不利于環(huán)境保護(hù)［5］。通過上述改善方法，既可生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定桿，又可有效地解決以上問題。

通過本次改善后噴涂由8個工序減少至6個工序；噴涂線的人員由30人減少至24人，實現(xiàn)減員6人，每月減少人工成本約5.4萬元；每月平均減少約20萬個紙?zhí)?，?jié)約輔料成本約1.4萬元；改善后紙?zhí)咨戏勰┕?jié)約每個0.05元，每月節(jié)省粉末成本約1萬元?？鄢淮涡缘膾炀吆凸ぱb模具費用約0.8萬元，掛鉤費用6.9萬元，每年可節(jié)約85.9萬元，降本增效成果顯著。

同時，通過此次改善行動，提高了團(tuán)隊成員的問題解決能力、不良分析能力、溝通能力以及團(tuán)隊協(xié)作能力，積累了寶貴的經(jīng)驗，也可為類似問題和其他商用車及專用車橫向穩(wěn)定桿生產(chǎn)提供參考和支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉華東，邵百明，黎軍頑.汽車穩(wěn)定桿斷裂分析[J].金屬熱處理，2023，48（1）：253-256.

[2]張碩，王靖岳，武旭東，等.汽車懸架橫向穩(wěn)定桿研究綜述[J].汽車文摘，2023（9）：42-51.

[3]冀永相.汽車橫向穩(wěn)定桿關(guān)鍵生產(chǎn)工藝[J].生產(chǎn)現(xiàn)場，2009（11）：54-55.

[4]余志生.汽車?yán)碚揫M].5版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[5]詹玉新.橫向穩(wěn)定桿自動上下料機(jī)器人夾具設(shè)計[J].包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報.2022（2）：3-6.

作者簡介：

王哲，男，1990年生，講師、工程師、高級技師，研究方向為車輛工程。