汽车前滑柱压装设备调试方法研究

张晓艳

摘 要：麦弗逊式悬挂系统主要结构由螺旋弹簧和减震器组成，即前滑柱。文章以某车型为例，介绍了汽车前滑柱压装设备的装配工艺，并研究了设备在调试中容易出现的问题及解决方法。

关键词：前滑柱;压装设备;调试

中图分类号：U466  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）10-205-03

Research on Debugging Method of Front Slide Column Press Equipment

Zhang Xiaoyan

（ Changchun Automobile Industry Institute， Jilin Changchun 130011 ）

Abstract： The main structure of McPherson suspension system is composed of spiral spring and shock absorber， the front slide column. Taking a model as an example， this paper introduces the assemble technology of the front slide column pressing equipment of the automobile， and studies the problems and solutions which are easy to appear in the debugging equipment.

Keywords： Front slide column; Press equipment; Debugging

CLC NO.： U466  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）10-205-03

引言

麦弗逊式悬挂系统是一种独立式的汽车悬挂系统，以结构简单、成本低廉、舒适性佳的优点而被广泛运用。其主要结构由螺旋弹簧和减震器组成，即前滑柱。

用于压装前滑柱的设备共包含两台设备，分别是前滑柱轴承与上减震块压装机1台，前滑柱弹簧装配机1台。前滑柱轴承与上减震块压装机由压装系统、工作台、附属夹具构成;前滑柱弹簧装配机由压装系统、工作台及附属夹具、拧紧设备、电控系统、数据采集系统及其他附属装置构成。操作者只需按照设备要求将零部件放置在带有专用夹具的工作台上，开动启动按钮实现设备自动压装，再按工艺要求完成本工位零件的装配、拧紧等作业。

1 前滑柱轴承与上减震块压装机装配工艺

设备参数为上料高度：850mm，前滑柱轴承与上减震块压入力：≤10000N;

装配工艺：

a.将上减震块总成固定在夹具上

①上减震块总成应可靠固定于夹具上，在受压装力冲击时没有窜动的趋势。

b.放置前滑柱轴承

①前滑柱轴承应可靠固定于夹具上，在受压装力冲击时没有窜动的趋势。

②压装定位可靠，突出螺栓位置不得受力。

c.压装前滑柱轴承和上减震块总成

①压装力不大于10000N;

②压装后前滑柱轴承与上减震块之间可以存在微小间隙。

2 前滑柱弹簧装配机装配工艺

设备参数为上料高度：300m;弹簧压装力：4095N;螺母紧固力矩范围：54.5-64.5Nm;目标值：60Nm;

装配工艺：

a.将左/右前减震器总成固定在夹具上

①前减震器总成应依靠夹具装置可靠固定于夹具上，在受拧紧力矩及压装力冲击时不会窜动、翻转和旋转的趋势。

②要求有可自动识别左/右前减震器总成的装置，防止错漏装。

b.放置螺旋弹簧下座垫

c.安装缓冲块

d.安装防尘罩-前滑柱

e.装配前螺旋弹簧

①弹簧压缩机构要求有弹簧压缩限位开关。

②要求有压缩行程不合格报警功能。

f.安装前滑柱轴承与上减震块总成

g.采用内止外动拧紧方式进行紧固

①不合格报警功能。

3 工作台及夹具要求

本夹具主要零件和总成采用人工上下料，夹具带有定位装置和自动夹紧装置，在装配过程中能够完全夹紧固定前减震器总成;

工作台定位夹具应对装配工件进行可靠的固定及支撑，夹具的定位可以有效避免工件在彈簧压装、螺母拧紧及其他装配时的的窜动及转动;工作台夹具应采用醒目的区分标识;

夹具上应装有防错装置（如传感器等），可有效识别左/右工件外部轮廓尺寸的差异及工件的有无，从而达到区分左/右工件、防止零部件错漏装的目的，同时应将防错装置（如传感器等）固定于设备上，必要时采用可伸缩方式;

定位夹具应保证在装配过程中前滑柱轴承与上减震器总成满足在如图1所示的定位方向和角度要求;

4 设备调试问题及解决方法

（1）前滑柱上减震块与压盘装配时困难。

原因分析：压盘的定位孔过小，配合过紧，装配不便，定位方向和角度也没满足5度之内的要求。

解决方法：将压盘的三个定位孔直径加大到11mm，提供较大的配合余量，方便装配。

（2）拧紧机内止头无法插入到前减震器总成的六角孔中。

原因分析：①同心度不够;②六角头与六角孔之间配合间隙不够大。

解决方法：松动定位台，重新调整定位位置，确保压盘下降时上减震块孔位与减震器滑柱之间的同心度;选用下偏差较大的六角头，增大配合间隙，更便于内止头顺利的插入到减震器六角孔中。

（3）拧紧机内止头进入减震器六角孔后依旧起不到作用。

原因分析：拧紧机开始拧紧前有对螺母的认帽过程，之后拧紧机才能完全扣到螺母上进行拧紧，由于内止头长度不够，在认帽过程中螺母和下面的减震器滑柱都同时转动。

解决方法：将内止头稍微加长，以便在拧紧机认帽时起到内止外动作用。

（4）拧紧头拧紧后上升时掉落。

原因分析：拧紧头与内六角头的连接强度不够，顶丝结构不合理，定位顶丝磨损严重，起不到作用，在完成前滑柱拧紧操作之后，拧紧机气缸回升时，内止头留在了减震器六角孔上。

解决方法：在六角头上由两边的顶丝固定，改为销轴固定，效果良好。

（5）拧紧完成后气缸回程时无法上升。

原因分析：①开始时认为是气压不够或者是上升气缸的缸径不够，导致气缸的上升力不足，从而导致无法上升，后认识到该气缸在不受到过大的阻力时能够提供足够的提升力，且此种换气缸的方案成本周期都太长，不宜作为最先考虑的方案。②从装配的同心度，以及六角头和前滑柱的配合上入手进行调整。首先，由于六角头伸进前滑柱内的长度較长，同时有定位弹簧一直在往里提供推力，所以在拧紧过程中，六角头一直在往里推进，然而由于拧紧作用，使得六角头与内六角壁贴紧，有相对运动的趋势，导致上升时摩擦力过大。③经过比较发现，内六角扳手公差差别较大，在与前滑柱内六角头配合的过程中，有的六角头偏大，因此在一开始插入的时候就已经有过大阻力，拧紧后更难以拔出。

解决方法：根据分析出的这三种原因，由易到难依次进行排查。首先，特意挑选与前滑柱内六角头配合良好的六角头扳手，同时保证六角头表面的粗糙度，减少与减震器六角孔的摩擦力;然后在控制六角头的伸入长度方面，制作了一个轴套，充当六角头的定位凸台，之间采用过盈配合，同时轴套外径小于六角螺母螺纹的小径，所以不会导致内止六角头无法伸入到六角螺母内的现象，而且能够很好的解决拧紧机气缸不回弹的现象。

5 结语

经过长时间的调试和装车验证，上述所有问题都已解决，目前设备能够很好的完成自动和手动两种操作模式。但由于设备验证不连续、装车数量不多，后期仍需大批量车型上线

才能对前滑柱压装设备进行可靠性验证，确保设备满足工艺要求。

参考文献

[1] 陈家瑞.汽车构造[M].2版.北京：机械工业出版社，2005.

[2] 王望予.汽车设计[M].4版.北京：机械工业出版社，2010.