客车独立悬架装配工装设计及应用

闵生，黄关山，赵前进，张巧巧，杨晓林

1.银隆新能源股份有限公司 广东珠海 519040 2.珠海城市职业技术学院 广东珠海 519040

汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架作为车架（或车身）与车轴（或车轮）之间连接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。因此，汽车悬架往往被列为重要部件编入轿车的技术规格表，作为衡量轿车质量的指标之一。每个车轮单独通过一套悬架安装于车身或者车桥上，车桥采用断开式，中间一段固定于车架或者车身上。此种悬架两边车轮受冲击时互不影响，而且由于该悬架质量较轻；缓冲与减震能力很强，乘坐舒适。此种悬架各项指标都优于非独立式悬架，主要有以下优势。

1）两侧车轮可以单独运动互不影响。

2）减小了非簧载质量，有利于汽车的平顺性。

3）采用断开式车桥，可以降低发动机位置，从而降低整车重心。

4）车轮运动空间较大，可以降低悬架刚度，改善平顺性[1]。

独立悬架主要分为横臂式和纵臂式两大类,其中横臂式又分为单横臂式和双横臂式，纵臂式分为单纵臂式和双纵臂式，本文主要研究客车上比较常用的双横臂式独立悬架的装配工装设计及应用。

现状调研

经行业内调查发现，现阶段全承载车身配备独立悬架产品，其安装设备工装普遍比较落后，目前使用的独立悬架安装辅助工装功能差，只有简单的运转和固定支撑作用，与其他工序不可同时进行作业，装配效率低下。每台车的生产时间增加约两小时，影响整个线体及总装的生产节拍。项目团队针对现有落后装配方式工装功能差、调整精度低及劳动强度大等问题，深入现有操作方式进行分析，识别改善点，通过设计开发新型装配工装，实现降低生产成本，解决独立悬架安装的瓶颈问题。同时制作机械转盘，进行小角度的调整，大大提高了 装配效率，降低作业时间，缩短产品的交付周期。

设计与验证实施

1.设计思路

若维持现有方式生产，引进两台行车（花费将在40万元以上）供给车桥分装与电动机预装工位使用，即可以缓解生产压力。若设计开发装配工装，可在车间现有刚性车桥安装辅助工装的基础上，根据车间的功能要求进行改进开发，节省成本，提高生产效率。结合独立悬架和客车装配结构要求,针对不同车型规格的独立悬架，设计新型安装定位卡具可通过滑槽螺栓孔等设计实现不同车型适用性，设计安装紧固平台可参考现有工装平台的结构进行优化改进，单个工装对应单边独立悬架，最终制定出满足需求的工装设计思路和参数，见表1。

表1 装配工装关键设计参数

该工装可节省辅助安装人员的投入，预计可减少至1人安装，同时预计可节省30min的吊车运行和调整时间。当车间没有独立悬架相关订单时，可将工装上方的独立悬架定位卡具拆除，即可实现一般举升小车的功能。本设计方案可适应不同订单的需求，可以长期有效利用。

2.设计核心方案

客车行业独立悬架安装中，该项目已经超过了同行业的技术水平，取消了行车吊挂车架的作业方式，员工无需在悬空的车架下作业，规避了车架下落造成重大安全事故的风险。在自主设计过程中，预计可以申请独立悬架安装装置、悬架调整装置、过轨装置及转运车与悬架装配工装外观设计等至少4项专利，技术创新点如图1～图7所示。

图1 液压机械结构，高精度四维调整

图2 左右平移调整

图3 高度开降调整

图4 左右朝向角自动调整

图5 上下朝向角调整

图6 可快速替换固定卡具

图7 高效过轨装置

3.实施效果

革新方案在工装上的实施，节省了举车调整高度的时间，更灵活的安装平台减少了调整时间，使辅助调整的人员减少至1人安装，安装用时减少30min，且安装前桥独立悬架的同时，相同工位的其他工序可同时进行作业，减少等待时间。在节省时间成本的同时，还可以节约占用两台行车的时间，使得两台行车可以参与其他生产任务。安装车桥不再需要吊起车辆，增加生产安全性。按照每日安装12台车推算，可得出工时推算表，整改后预计每日节省工时为44h，以22元/h来计算工时成本，本次项目每月可节约工时成本：44h/d×22元/h×30d=29 040元。本设计方案实施带来的详细经济效益见表2。

表2 装配工装经济效益

结语

本套独立悬架装配工装采用的全方位革新设计，包含多项满足专利申请的创新点，节省了辅助安装人员的投入，同时节省行车调整车身位置与安装角度的工作时间，大幅降低劳动强度，且安装前桥独立悬架的同时，相同工位的其他工序可同时进行作业，减少等待时间。更重要的是，针对不同车型规格的独立悬架，安装定位夹具可通过滑槽螺栓孔等设计实现不同车型适用性，使本工装可以长期有效利用。