汽车滑移门可靠性路试研究

汽车滑移门可靠性路试研究

随着人们生活水平的提高，人们对汽车性能的要求不仅是动力和安全，而且还有很大的适应性要求。从提高工作效率和降低事故发生率的要求出发,汽车的乘坐及工作环境必须具备一定的舒适性,汽车的舒适性包括汽车平顺性、汽车噪声、汽车空气调节性能、汽车乘坐环境及驾驶操作性能等,它是现代高速、高效汽车的一个重要指标。本文针对汽车在整车路试验证中遇到的滑移门抖动异响问题,结合生产审查及多次路试评审验证和尺寸测量,从生产工艺过程、物料问题、产品设计等方面对某车型的后侧门异响的要因进行确认,通过控制生产工艺过程及对结构设计进行改进,从根本上解决滑移门后侧门抖动异响的问题。1滑移门异响发生率车辆在海南试验场进行整车可靠性路试试验中,多个微型车在未完成规定的粗糙路里程(2.6万km)时出现滑移门在行驶过程中发生抖动异响的现象,同时路试期间后侧门异响的GCAWDPV值较高,达16.10。根据公司对量产车型的质量要求,需将滑移门异响发生率降低到5%以下。GCAWDPV后侧门异响WDPV走势图如图1所示。2滑移门异响原因分析针对滑移门异响问题连续对50辆某车型车辆进行后侧门异响评价,经过对异响车辆滑移门零件进行路试试验评价后发现,滑移门上走轮臂及上走轮臂与后上导轨的配合间隙与抖动异响关联性最强,再对5台异响车辆和5台无异响车辆的后侧门上走轮臂零件进行路试评价,结果如下:5台存在后侧门异响的车辆上走轮臂A焊合件上的垫片厚度为4.0mm,上走轮臂与后侧门上导轨配合间隙大;5台无异响的车辆上走轮臂A焊合件上的垫片厚度为4.5mm,上走轮臂与后侧门上导轨配合间隙较小。最后确定异响源是滑移门上走轮臂。对50台车进行路试的评审结果统计如图2所示。滑移门后侧门异响原因如下:上走轮臂A焊合件与上走轮臂B铆接处异响;后侧门上走轮臂与后上导轨配合间隙大,在车辆行驶的过程中,由于车身震动导致走轮臂的导向轮在导轨内晃动,撞击导轨导致异响。根据路试确认的原因,从生产工艺过程、物料问题及产品设计等方面对某车型的滑移门抖动异响的要因进行分析,滑移门异响的原因分析树图如图3所示。(1)从生产工艺方面进行分析。在生产现场跟踪检查时,对员工操作过程进行观察,对应岗位员工基本能按生产节拍完成装配任务,并没有出现错装漏装零件的现象,上走轮臂安装螺栓不存在松脱现象,因此员工技能欠佳不是异响要因。同时,对工人的操作过程进行观察,发现操作者装配顺序和零件装配状态都符合工艺操作指导书的要求,因此工人未按标准进行操作不是异响要因。对路试的车辆进行检查发现,焊接时,焊接垫片有R角的面朝上,导致上走轮臂A与上走轮臂B铆接后间隙不均匀,铆接间隙大的零件在车辆行驶过程中上走轮臂A与上走轮臂B铆接处会发生异响。因此,焊接时,垫片有R角的面朝上是异响要因。检查路试车辆时发现走轮臂的垫片厚度不一致,有的车辆垫片厚度为4mm,有的垫片厚度为4.5mm,根据数模和图纸要求垫片的厚度为4.5mm,走轮臂示意图如图4所示。路试过程中发现垫片厚度为4mm的零件,上走轮臂A与上走轮臂B铆接处的间隙较大,路试发现铆接间隙大的零件在车辆行驶过程中上走轮臂A与上走轮臂B铆接处会发生异响,因此上走轮臂A焊合件上的垫片厚度不够是异响要因。路试发现,上走轮臂A与上走轮臂B铆接处存在部分零件没有按图纸要求在上走轮臂A与上走轮臂B处涂润滑脂,导致零件匹配间隙大,使车辆在行驶过程中铆接处产生异响。上走轮臂A与上走轮臂B铆接处未涂润滑油是异响要因。(2)从产品设计上进行分析。上走轮臂导向轮外径小,为19(0/+0.3)mm(如图5所示)。上走轮臂合件的导向轮与导轨Y向间隙大,路试发现,车辆处于静止状态时,车门打开过程中推拉后侧门上走轮臂导向轮在上导轨处晃动大,从而导致车辆在行驶的过程中上走轮臂的导向轮在导轨内晃动撞击导轨导致异响,因此上走轮臂导向轮外径小是异响要因。3侧门异响的预防根据路试验证分析,上走轮臂A与上走轮臂B的铆接间隙过大及走轮与导轨之间的配合间隙过大导致滑移门在行驶过程中产生异响,因此针对以上2点主因制定相应的对策,达到降低滑移门后侧门异响发生率的目的(见表1)。为了实现减小上走轮臂A与上走轮臂B铆接处间隙的目标,降低后侧门异响的发生率,采取了如下措施:把4.0mm的垫片厚度更改为4.5mm;在上走轮臂A和上走轮臂B铆接处涂润滑脂;统一垫片的铆接面,有R角的面朝下,作为焊接面。滑移门异响的主要原因为左/右上走轮臂合件的滚轮与导轨之间的配合间隙过大。为了减小配合间隙,降低后侧门异响发生率,制定改进方案如下:加大上走轮臂导向轮的直径,导向轮外径尺寸由原来的19(0/+0.3)mm更改为20(-0.2/0)mm(如图6所示)。4ga轮臂导向轮的改进效果对滑移门后侧门异响问题进行整改方案并实施后,路试验证发现滑移门异响发生率明显减低。根据GCA后侧门异响缺陷评分WDPV值从最高峰值16.10降到最低值1.7,即后侧门异响的发生率从40.2%降低到4.25%。对更改滑移门上走轮臂导向轮外径的样件进行了3次试装验证,结果如下:①第一次试装5套滚轮直径更改为19.7～20mm(图纸要求为19～19.3mm)的后侧门上走轮臂合件。路试过程中,5辆验证车辆均无异响故障出现。②第二次试装了20套滚轮直径更改为19.8～20mm的滑移门上走轮臂合件。随机抽取10辆试装车做路试,未发现有异响故障。③第三次试装了100套滚轮直径更改为19.8～20mm的滑移门上走轮臂合件,随机抽取9辆试装车做路试,未发现有异响故障。经验证,对走轮臂导向轮尺寸的设计进行更改后,有效地解决了后侧门异响问题。上走轮臂合件的导向轮与导轨之间的配合间隙更改前后效果对比如下:①改进前:GCA后侧门异响缺陷评分WDPV值为3.3～1.7,如图1所示,滑移门抖动异响的发生率为4.25%～8.25%,不能完全实现后侧门异响发生率为5.0%的目标。②改进后:试装了125套样件,对24套样件进行路试评分,均未出现异响故障。实现了后侧门异响发生率5.0%以下的目标。5滑移门发生需求分析通过对实际问题的分析、优化及多次路试验证,得到了解决滑移门异响问题的有效的设计方案,为后续整车项目滑移门系统中上走轮臂的结构设计提供了参考。滑移门的导向轮与导轨尺寸配合关系大是导致滑移门异响的主要原因。因此,除了控制生产过程及工艺因素外,在设计阶段需控制好滑移门导轨与导向轮的配合间隙,间隙过大会导致行车过程中滑移门抖动异响,间隙过小会导致滑移门开关门的过程中关门力大及导向轮卡滞问题。此外,还需要考虑生产因素,如果公差范围设计过大,由于存在多个公差如导轨的设计公差、导向轮的设计公差及生产过程中的装配公差,公差叠加后会导致导轨和导向轮之间的配合间隙过大,所以设计前期需控制好导轨导向轮的公差范围,建议控制在0～0.2mm范围内。6控制后侧门异响根据路试验证结果,上走轮臂A与上走轮臂B的铆接间隙过大及走轮与导轨之间的配合间隙过大导致了滑移门在行驶过程中产生异响,可