汽车靠背锁冲击实验失效分析及优化

毕欢,冯敏

(1.重庆延锋安道拓汽车部件系统有限公司，重庆 400000;2.重庆工商大学工商管理学院，重庆 400000)

0 引言

根据GB 15083—2006规范，行李箱冲击实验需满足：座椅调节装置和锁止装置，允许产生变形、断裂，但不允许失效，并保持在原位置[1]。

经过拆解失效样件发现：靠背骨架结构完好、变形量小、焊缝无撕裂现象；靠背锁功能正常、能正常锁止和解锁；解锁系统功能正常，无预解锁现象。同时靠背锁的静态强度满足图纸要求，CAE模拟满足GB 15083—2006规范。基于此，本文作者对行李箱实验失效原因进行深入分析：靠背锁发生自解锁，导致靠背发生倒平失效，通过优化锁的结构，解决失效问题。

1 靠背锁工作分析

由图1靠背锁结构可知，锁爪限制锁叶旋转，从而保证锁栓保持在锁叶“U”型槽内，使座椅靠背保持在原位置。其中簧提供辅助锁止作用，橡胶垫消除锁栓和锁叶“U”型槽之间的公差和间隙。

图1 靠背锁结构

图2为靠背锁的解锁过程。在锁栓状态，向解锁方向拉动锁爪，锁爪逆时针旋转，锁叶在簧的带动下，顺时针旋转，从而使锁栓脱离锁叶“U”型槽，实现解锁。

图2 解锁过程

2 失效分析

2.1 CAE有限元建模

利用某有限元软件建立与行李箱冲击实验一致的有限元模型[1-2]，如图3所示。

图3 有限元建模

2.2 CAE有限元分析及结果

根据图4的有限元模拟结果分析可知：(1)冲击前(图4(a))，锁爪和锁叶正常咬合，与设计状态一致；(2)冲击中(图4(b))，锁叶会顺时针旋转，从而碰撞锁爪，导致锁爪逆时针旋转，有解锁的趋势，但锁叶与锁栓一致保持咬合状态，没有出现锁止失效；……