白耀明，孫洪斌

(1.長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北保定 071000；2.河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000)

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一種更換軸套的工裝

白耀明1，孫洪斌2

(1.長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心，河北保定 071000；2.河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北保定 071000)

汽車產(chǎn)品中大量使用橡膠襯套來(lái)滿足車輛減振降噪、乘坐舒適性以及操縱穩(wěn)定性的要求。在實(shí)際的整車開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要對(duì)軸套剛度進(jìn)行多次優(yōu)化調(diào)校以完成懸架性能與整車性能的匹配。在這個(gè)匹配驗(yàn)證過(guò)程當(dāng)中要求頻繁快速的更換軸套，以縮短開(kāi)發(fā)周期，滿足整車開(kāi)發(fā)周期。介紹一種快速更換軸套的簡(jiǎn)便方法。

軸套；更換；工裝

0 引言

在汽車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為滿足整車性能要求，對(duì)底盤(pán)性能進(jìn)行多次調(diào)校匹配，其中軸套剛度會(huì)經(jīng)過(guò)多次調(diào)整，但更換軸套困難或更換后無(wú)法滿足軸套的壓裝要求，甚至根本無(wú)法更換，從而需要對(duì)整個(gè)底盤(pán)系統(tǒng)進(jìn)行更換，造成整車開(kāi)發(fā)成本及周期極大的浪費(fèi)，降低產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。結(jié)合某車型實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程，針對(duì)此類問(wèn)題提供一些解決思路及方法。

1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)介紹

產(chǎn)品如圖1—2所示，將軸套由下向上壓入副車架的軸套安裝孔中。

圖1 軸套壓裝在副車架中

圖2 軸套與副車架零件結(jié)構(gòu)

2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析

軸套一端外側(cè)有翻邊，壓裝后其中1/2的翻邊與 副車架下平面貼平，1/2的翻邊與副車架下平面有一定的角度； 軸套有阻尼孔，安裝有方向要求。

副車架由帶翻邊的上下板扣合焊接而成，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)軸套安裝孔附近有一定位孔，上板為圓孔，下板為長(zhǎng)圓孔。

3 方案制定

傳統(tǒng)的軸套壓出、壓入工裝，或生產(chǎn)線使用的工裝如圖3所示。

圖3 傳統(tǒng)的軸套壓入壓出工裝

圖3所示的工裝需要借助壓力機(jī)，生產(chǎn)效率高，適于批量生產(chǎn)，其弊端為使用環(huán)境單一，不靈活，并且副車架的輪廓尺寸大(輪廓尺寸已超出壓力容納范圍)不能放置到壓力機(jī)上，如果將副車架完全拆解再進(jìn)行裝配，這樣浪費(fèi)時(shí)間，并且產(chǎn)品質(zhì)量也不易保證。

針對(duì)上述分析，作者另辟蹊徑重新設(shè)計(jì)一種軸套壓出、壓入工裝，該工裝沒(méi)有輪廓尺寸空間限制，也不需要將副車架完全拆解，只需要將前/后懸架模塊從整車上拆下即可實(shí)現(xiàn)軸套的更換。結(jié)合副車架及軸套的實(shí)際結(jié)構(gòu)及設(shè)備的方便尋找，制定如下的軸套更換方案，具體如圖4—5所示。

圖4 軸套壓出示意圖

圖5 軸套壓入示意圖

該方案使用千斤頂為軸套壓入/壓出的壓裝設(shè)備，為其提供壓出、壓入的力，使用一矩形箱實(shí)現(xiàn)力的傳遞，完成軸套更換。

工裝原理：將軸套壓入、壓出工裝及千斤頂放入矩形箱中，由千斤頂提供壓出、壓入所需的力，矩形箱將千斤頂 及各工裝傳遞的力進(jìn)行封閉，實(shí)現(xiàn)軸套壓出、壓入。

4 使用方法及注意事項(xiàng)

4.1 軸套壓出

按照?qǐng)D4所示，將軸套、工裝、矩形箱及千斤頂放置到位，且工裝軸線盡量與軸套中心重合，緩慢將軸套壓出、壓入。軸套壓出、壓入壓頭軸套配合部位軸套端頭隨型配合，其中注意壓出壓頭外徑比軸套套管外徑小1～2 mm。軸套壓入壓頭要有限位結(jié)構(gòu)，保證軸套壓裝到位，同時(shí)能夠保證不會(huì)因過(guò)度壓裝造成軸套損傷。為保證壓裝順利，同時(shí)保護(hù)軸套不受損傷，軸套壓裝過(guò)程中可以適當(dāng)使用潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑要有以下特性：順滑特性好、壓裝后利于揮發(fā)或吸收、使用后不能降低軸套壓出力、對(duì)橡膠或金屬無(wú)腐蝕。

4.2 設(shè)計(jì)軸套壓裝定位結(jié)構(gòu)

按照?qǐng)D6所示制作壓入壓頭以及定位銷，壓裝時(shí)按照上述方法進(jìn)行壓裝即可實(shí)現(xiàn)軸套方向定位。

圖6 軸套壓入壓頭(帶定位裝置)

4.3 其他說(shuō)明

因產(chǎn)品結(jié)構(gòu)限制，軸套壓出支撐一體式的結(jié)構(gòu)不易安放到位，故設(shè)計(jì)成分體式(如圖7所示)，同時(shí)為便于安裝和定位，在安裝支撐座1上開(kāi)弧形槽，將支撐2直接放入弧形槽即可。

圖7 軸套壓出支撐

5 效果驗(yàn)證

經(jīng)實(shí)際使用驗(yàn)證，該工裝更換軸套方便快捷，且應(yīng)用環(huán)境廣泛，不需要其他輔助設(shè)備，如電、氣等動(dòng)力源。操作安全、簡(jiǎn)單、輕便、可靠，并且軸套壓裝精度高，其產(chǎn)品質(zhì)量與正式生產(chǎn)線產(chǎn)品狀態(tài)一致。完全可以滿足試驗(yàn)試制懸架調(diào)校過(guò)程中對(duì)軸套剛度頻繁調(diào)整更換的使用要求。

6 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)不同的使用環(huán)境制作不同的工裝，需要考慮工裝的可操作性、安全性，輔助工具的普遍性。并且需要認(rèn)真仔細(xì)研究產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，借助產(chǎn)品現(xiàn)有結(jié)構(gòu)特征制定出特有的方案。

【1】趙志修.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

【2】李永堂.鍛壓設(shè)備理論與控制[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005.

【3】張立軍,陳雙,李剛.懸架橡膠件對(duì)汽車平順性影響的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[J].汽車工程,2013,35(3)：238-242，248.

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【4】陸衛(wèi)平，尤華勝.前下擺臂橡膠襯套壓裝設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].汽車零部件，2011(10)：77-78，81.

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TüV萊茵洞察：中國(guó)趕超美國(guó)成為全球最大的新能源汽車市場(chǎng)

自從新能源汽車映入公眾的眼簾，特斯拉就一直作為技術(shù)發(fā)展最為突出的汽車生產(chǎn)商飽受矚目。不論是與松下合作投資10億美元擴(kuò)展動(dòng)力電池產(chǎn)量，或此次推出Model S和Model X車型，都宣告著特斯拉對(duì)高端新能源汽車市場(chǎng)的志在必得。與此同時(shí)，各大主流廠商紛紛表示“希望參與中國(guó)的新能源汽車運(yùn)動(dòng)”。奔馳中國(guó)區(qū)首席執(zhí)行官在9月7日宣布，戴姆勒計(jì)劃于2018年到2024年間在中國(guó)推出至少6款電動(dòng)轎車，與特斯拉、寶馬和奧迪競(jìng)爭(zhēng)，并且推出新能源乘用車副品牌，Denza(騰勢(shì))。

據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)品牌在中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)占有量為96%，國(guó)外品牌僅占4%。比亞迪一家更是占據(jù)了30%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，作為領(lǐng)頭羊在2015年趕超特斯拉成為全球產(chǎn)量第一，擁有11.2%的全球市場(chǎng)份額。中國(guó)新能源汽車正在重新定義汽車市場(chǎng)格局。

中國(guó)在全球新能源汽車銷量中占比超過(guò) 30% ，成為全球第一

目前中國(guó)已經(jīng)超越美國(guó)成為全球最大的新能源汽車市場(chǎng)。中國(guó)2015年生產(chǎn)新能源汽車37.9萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)近4倍。2009年到2015年中國(guó)累計(jì)銷售新能源汽車44.8萬(wàn)輛，在全球新能源汽車銷量中占比超過(guò)30%。而2015年美國(guó)新能源汽車銷售12.3萬(wàn)臺(tái)，累計(jì)銷售40萬(wàn)輛左右。無(wú)論是單年量還是累計(jì)量，中國(guó)均排名全球第一。

為推廣新能源汽車，中國(guó)建立了完善的從頂層設(shè)計(jì)到落地推進(jìn)的政策體系。中國(guó)2015年新能源汽車產(chǎn)銷量位居第一，歸根結(jié)底最大的驅(qū)動(dòng)力也是在于政策體系。

消費(fèi)者認(rèn)知的提升驅(qū)動(dòng)了新能源乘用車的市場(chǎng)

中國(guó)巨大的市場(chǎng)潛力和需求推動(dòng)著國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)不斷升溫。2015年新能源汽車產(chǎn)銷量達(dá)到高峰，產(chǎn)量和銷量分布同比增長(zhǎng)384%和343%。其中乘用車車型產(chǎn)量和銷量分別占全年的54%和63%，這顯示出新能源汽車在私人消費(fèi)者市場(chǎng)已經(jīng)打開(kāi)了局面。根據(jù)艾瑞的調(diào)研顯示，由于政策利好、技術(shù)及環(huán)保意識(shí)提升，用戶對(duì)新能源汽車的接受度顯著提高。

動(dòng)力電池的壽命和更換成本是新能源汽車購(gòu)置的首要考慮因素

消費(fèi)者從最初對(duì)新能源汽車的不了解到如今購(gòu)買意愿大幅提升，其中也經(jīng)歷了一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程，但隨著國(guó)家和地方政府對(duì)新能源汽車的大力支持，新能源車型免限行、中簽率高等“特殊待遇”逐漸顯現(xiàn)，小區(qū)可以安裝充電樁以及消費(fèi)者對(duì)用車需求的準(zhǔn)確定位，最終促使消費(fèi)者選擇了新能源車型。

除了對(duì)于宏觀政策因素的考量，消費(fèi)者對(duì)于新能源汽車自身的產(chǎn)品品質(zhì)顯得更加重視。根據(jù)調(diào)研所得，消費(fèi)者購(gòu)買新能源汽車考慮的前三大因素是：電池壽命和更換成本；單次充電行駛里程和充電樁配置。

TüV萊茵觀點(diǎn)：

中國(guó)政策推動(dòng)、市場(chǎng)導(dǎo)向和消費(fèi)者需求都在大力推進(jìn)新能源汽車，雖然目前新能源汽車對(duì)比傳統(tǒng)汽車占比仍然微不足道，但2020年30%的目標(biāo)是十分明確的。作為一個(gè)在2012年開(kāi)始成長(zhǎng)的市場(chǎng)，我們可以清晰地看到其中的一些不成熟之處：車用動(dòng)力電池綜合性能，技術(shù)成熟度及成本問(wèn)題；新能源汽車安全性能，包括充放電安全、人員安全等；配套設(shè)備不足的問(wèn)題等。

對(duì)于汽車行業(yè)，新能源汽車是一個(gè)比較新的課題，車企和市場(chǎng)都是在不斷摸索中過(guò)河。在這過(guò)程中，TüV萊茵強(qiáng)烈建議從以下幾個(gè)方面提高電動(dòng)汽車的安全性：

(1)改善研發(fā)和生產(chǎn)流程，以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)及量產(chǎn)質(zhì)量；引入功能性安全設(shè)計(jì)方法進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)：TüV萊茵具備專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在以上領(lǐng)域?yàn)榭蛻籼峁┘夹g(shù)支持，為電動(dòng)汽車制造企業(yè)的研發(fā)及生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，定點(diǎn)薄弱項(xiàng)，為相關(guān)人員提供有針對(duì)性的能力提升培訓(xùn)，并在研發(fā)過(guò)程中結(jié)合汽車電子開(kāi)發(fā)規(guī)范及功能安全設(shè)計(jì)要求幫助企業(yè)規(guī)范設(shè)計(jì)流程、 認(rèn)證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)安全、確保生產(chǎn)質(zhì)量。

(2)參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為動(dòng)力電池進(jìn)行安全測(cè)試評(píng)估：TüV萊茵的汽車電子及動(dòng)力電池實(shí)驗(yàn)室可以幫助廠家根據(jù)嚴(yán)格的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行產(chǎn)品可靠性、安全性的認(rèn)證。

(3)實(shí)施充電安裝規(guī)范及安全服務(wù)供應(yīng)商管理：針對(duì)電動(dòng)汽車充電樁安裝不規(guī)范可能帶來(lái)的問(wèn)題，TüV萊茵提供了充電樁安裝人員的能力認(rèn)證以及安裝服務(wù)商的運(yùn)營(yíng)認(rèn)證，結(jié)合充電樁的現(xiàn)場(chǎng)安裝檢查可以最大程度的保障電動(dòng)汽車充電安全。

實(shí)施新能源汽車從業(yè)人員安全規(guī)范培訓(xùn)，保證施工人員安全：TüV萊茵也結(jié)合德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車研發(fā)、測(cè)試、生產(chǎn)和維修人員的電氣安全規(guī)范操作設(shè)計(jì)了培訓(xùn)課程，防止人員在日常工作中遭到觸電危害，降低電動(dòng)汽車企業(yè)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

(來(lái)源：TüV萊茵)

A Replacement Sleeve Tooling

BAI Yaoming1, SUN Hongbin2

(1.Research & Development Center of Great Wall Motor Company, Baoding Hebei 071000,China;2.Automotive Engineering Technical Center of Hebei，Baoding Hebei 071000,China)

In a large number of automotive products, rubber bushing is used to meet the requirements of vehicle vibration and noise reduction, ride comfort and handling stability. In the actual vehicle development process, the shaft stiffness is needed to optimize and adjust many times to complete the matching of suspension performance and vehicle performance. In the matching validation process, quick and frequent replacement to sleeve is required, so as to shorten the development cycle, and to meet the vehicle development cycle requirements. A simple method for rapid replacing sleeve was introduced.

Sleeve;Replacement;Tooling

2016-06-19

白耀明(1983—)，學(xué)士，助理工程師，從事汽車底盤(pán)設(shè)計(jì)。E-mail：bym8888@163.com。

10.19466/j.cnki.1674-1986.2016.10.013

U463.99

B

1674-1986(2016)10-055-03