金根明 賀曉鋼

（寧波躍進汽車前橋有限公司，浙江 寧波 315021）

1 概述

彈性襯套廣泛應用于汽車零部件，起到傳力、緩沖、減振等作用。襯套在汽車行業(yè)被廣泛使用，尤其在汽車底盤總成連接中發(fā)揮不可或缺的作用。我公司在一款汽車底盤件后縱臂的開發(fā)過程中，采用襯套與車身連接的方式，遇到襯套在極端路況下的異響問題，通過對該問題產(chǎn)生的原因分析，采取了有效的改進措施，消除了異響，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

2 問題的產(chǎn)生

在我司開發(fā)的一款后懸總成過程中，后懸在極端路況試驗時產(chǎn)生異響，通過排除法對各總成逐一排查，最終發(fā)現(xiàn)異響是由于襯套引起。該襯套是中空結構，起到增加產(chǎn)品柔性，在車輛起步和急剎情況下提高乘員舒適性的作用。彈性襯套開發(fā)中為了達到產(chǎn)品疲勞壽命而增加縮徑量，增加縮徑量可以有效提高襯套疲勞壽命。但在這種情況下使產(chǎn)品橡膠撞塊之間間隙由1.5mm變小到幾乎為零，在極端路況、極端環(huán)境試驗過程中，兩橡膠撞塊直接接觸，在襯套運動扭轉過程產(chǎn)生異響。

3 原因分析及改進措施

圖1

圖2

3.1 原因分析：

綜上得出以下分析結果：

① 影響因素一：天氣變冷，在氣溫達到零下時，橡膠硬度變高；

② 影響因素二:車輛在正弦路面運行過程中，由于兩撞塊之間過大的正壓力及扭轉位移。

由于橡膠硬度變高，在撞塊間正壓力變大并相對扭轉過程中，兩橡膠的相互摩擦產(chǎn)生異響。

后縱臂彈性襯套本身作用就是在車輛運行過程中減震、降噪，提高車輛舒適性。產(chǎn)品在開發(fā)過程中重點關注產(chǎn)品的疲勞性能（壽命）及剛度性能（舒適性），為了達到產(chǎn)品疲勞性能，經(jīng)過多次試驗及改進，通過增加縮徑量（縮徑量由原來的2mm增大到3.5mm），大幅提高產(chǎn)品疲勞性能，產(chǎn)品疲勞由30萬次開裂提高到130萬次沒有開裂。但此時，由于增大縮徑量，使產(chǎn)品橡膠撞塊之間間隙變小由1.5mm基本縮小為零，天氣變化，氣溫較低后兩撞塊硬度變大，在極端路況下撞塊之間相對運動量及作用力增加，因而產(chǎn)生摩擦異響。

3.2 采取的改進措施：

增大縮徑量：前期縮徑量為1.5-2mm，為了滿足疲勞增大縮徑量到3.5-4mm，該流程是將襯套的外套管直徑增大2mm，硫化后將直徑縮徑到要求尺寸。

具體改進是優(yōu)化橡膠撞塊間隙：由于撞塊間間隙小造成惡劣天氣，極端路況下異響，因此將撞塊間間隙加大，同時不能對產(chǎn)品剛度性能影響過大。經(jīng)過多輪測試驗證確定改間隙在1.5mm左右為最佳。具體實施流程是：修改硫化模具，增大硫化后間隙，保證縮徑后間隙在1.5mm。

其它影響因素分析：因縱臂襯套異響問題，由原來的無間隙改成留出了1.5mm間隙。這樣可以解決因橡膠塊無間隙問題引起的車輛運動過程中產(chǎn)生的異響。由于間隙小在襯套硫化工藝過程中，易造成橡膠塊之間處產(chǎn)生飛邊，經(jīng)分析驗證，該飛邊不會對產(chǎn)品性能造成影響，同時也不會造成異響問題。另外如果該處間隙過大將影響產(chǎn)品剛度性能，降低車輛的舒適性，同時在極端路況下由于沖擊過大會產(chǎn)生兩撞塊間過大的碰撞沖擊。

4 試驗與驗證

整改后縱臂彈性襯套疲勞達到臺架試驗130萬次無開裂，符合大綱100萬次無開裂的要求。該產(chǎn)品狀態(tài)經(jīng)過1萬公里強化路試后，產(chǎn)品無開裂現(xiàn)象，證明了產(chǎn)品的可靠性達到設計目標。整改后橡膠撞塊相對運動時摩擦小，經(jīng)試裝驗證，消除了異響情況。且線性段性能不變，剛度性能更接近標桿件結構狀態(tài)，且疲勞優(yōu)于CKD件（圖2）。

結語

彈性襯套在汽車中應用廣泛，當今社會汽車不僅僅是代步工具，人們在使用汽車的過程中對其舒適性、可靠性的要求越來越高。汽車制造企業(yè)為了迎合顧客的需求，在汽車的開發(fā)過程中需要不斷提高整車的舒適性。在底盤總成中主要是剛性件之間相互連接，通過彈性襯套起到柔性連接的作用，而襯套的不斷改進為提高整車的舒適性提供了可能。為了在原有的基礎上提高整車舒適性，襯套由原來實心結構向空心結構改進，在改進過程中，設計人員又要考慮產(chǎn)品的可靠性（疲勞壽命），因此需要不斷試驗，確保產(chǎn)品達到設計目標。而我司該款后縱臂的異響問題，就是在設計改進產(chǎn)品舒適性過程中，提高產(chǎn)品可靠性時產(chǎn)生的。問題產(chǎn)生后我司設計各種方案，通過多輪試驗確定最終方案，采取以上措施，成功解決了后縱臂的異響問題，且可靠性優(yōu)于CKD件，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

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