史智學(xué)

一種實(shí)用新型底盤裝配支撐結(jié)構(gòu)的開發(fā)

史智學(xué)

（陜汽集團(tuán)商用車有限公司 技術(shù)管理部，陜西 寶雞 721006）

底盤裝配支撐應(yīng)用于商用汽車底盤裝配與工程機(jī)械車輛底盤裝配，屬于裝配線附屬工裝設(shè)施。底盤裝配支撐結(jié)構(gòu)的適用性、可靠性、耐久性關(guān)系到底盤裝配線的運(yùn)行安全與運(yùn)行效率。文章結(jié)合公司在建底盤裝配線工藝驗(yàn)證問(wèn)題整改，對(duì)底盤裝配支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，開發(fā)出一種適用于驅(qū)動(dòng)橋橋包支撐的實(shí)用新型支撐結(jié)構(gòu)。

底盤裝配；支撐結(jié)構(gòu)開發(fā)；實(shí)用新型

1 前言

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)新建商用汽車底盤裝配線以及工程車輛底盤裝配線，出于多車型混線裝配以及安全考慮，驅(qū)動(dòng)橋支撐普遍采用便于降低支撐高度及底盤重心，適用于橋包的V型支撐結(jié)構(gòu)。但這種支撐在運(yùn)行過(guò)程中支撐軟墊容易損壞，固定軟墊的安裝螺栓容易受壓變形導(dǎo)致軟墊損壞后更換拆卸不方便，對(duì)工裝技術(shù)人員及設(shè)備維護(hù)人員造成很大的困惑。

本文作者在參與公司遷建項(xiàng)目底盤裝配線工藝驗(yàn)證的過(guò)程中也遇到同樣的問(wèn)題，新投入的底盤裝配線運(yùn)行1個(gè)月，后橋（驅(qū)動(dòng)橋，下同）支撐小車軟墊損壞率達(dá)到90%以上，很多軟墊固定螺栓頭部整體斷裂。大量支撐小車處于損壞維修狀態(tài)，造成在線支撐小車嚴(yán)重不足，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)組織。同時(shí)，由于軟墊固定螺栓頭整體斷裂，螺桿無(wú)法取出，軟墊更換極為不便。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文作者在與建設(shè)單位共同分析、探討的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)三輪優(yōu)化、驗(yàn)證，最終開發(fā)出一種實(shí)用新型底盤裝配支撐結(jié)構(gòu)。經(jīng)驗(yàn)證，新支撐經(jīng)過(guò)3個(gè)月運(yùn)行，承載6.5噸-12.5噸輕中重商用汽車底盤20000余輛后，無(wú)視覺可見變形，支撐混線5.5min裝配節(jié)拍及雙班240臺(tái)生產(chǎn)目標(biāo)的順利達(dá)成。同時(shí)，為商用汽車底盤裝配與工程車輛底盤裝配支撐設(shè)計(jì)提供了一個(gè)成功案例。

2 優(yōu)化過(guò)程

2.1 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

本文作者公司遷建項(xiàng)目新建一條底盤裝配線，采用行業(yè)通用的車架預(yù)裝、懸架-橋軸反裝、車架翻轉(zhuǎn)、動(dòng)力總成-駕駛室-車輪正裝的工藝流程。車架翻轉(zhuǎn)后采用傳統(tǒng)的地拖鏈（地面牽引小車線，下同）+雙板鏈調(diào)整線。為降低地拖鏈裝配高度，后橋采用適用于橋包支撐的V型支撐結(jié)構(gòu)。為保證車輪離地，地拖鏈在車輪裝配工位局部提升300mm。這樣，地拖鏈在轉(zhuǎn)雙板鏈前就有一個(gè)爬坡、下坡的過(guò)程。

新建底盤裝配線試生產(chǎn)1個(gè)月，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)反饋后橋支撐小車軟墊損壞率達(dá)到90%以上，很多軟墊固定螺栓頭部整體斷裂。大量支撐小車處于損壞維修狀態(tài)，造成在線支撐小車數(shù)量嚴(yán)重不足，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)組織，不能支持混線6min，單班100臺(tái)，雙班200臺(tái)產(chǎn)能目標(biāo)。由于軟墊固定螺栓頭整體斷裂，螺桿無(wú)法取出，軟墊更換極為不便。如圖1、圖2示。

圖1 軟墊變形實(shí)車狀態(tài)

圖2 軟墊固定螺栓損壞狀態(tài)

2.2 優(yōu)化過(guò)程

2.2.1首先分析車架翻轉(zhuǎn)后底盤下落動(dòng)作

先將底盤前部落放在前橋支撐小車上，前橋支撐小車隨線體向前運(yùn)行，在軟墊與前橋的摩擦力作用，會(huì)牽動(dòng)懸掛在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)吊帶上的底盤整體隨線體向前運(yùn)行。

2.2.2其次分析后橋支撐小車軟墊受力狀態(tài)

后橋支撐小車軟墊受力主要在車架翻轉(zhuǎn)后的底盤下落過(guò)程：

1）受底盤重力作用，后橋下落過(guò)程會(huì)對(duì)后橋支撐小車軟墊產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力。

2）受底盤隨翻轉(zhuǎn)吊帶擺動(dòng)以及后橋橋包偏心影響，后橋支撐小車左右支撐軟墊的受力完全不同步，橋包會(huì)對(duì)軟墊產(chǎn)生反復(fù)的切向揉搓力。

3）底盤下落的同時(shí)線體也在行走，橋包與支撐小車在線體運(yùn)行方向也會(huì)有一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同樣會(huì)對(duì)后橋支撐小車左右支撐軟墊產(chǎn)生一個(gè)與線體運(yùn)行方向平行的揉搓力。

4）另外，軟墊變形會(huì)導(dǎo)致軟墊固定螺栓直接承受上述壓力與揉搓力，反復(fù)作用，導(dǎo)致螺栓頭變形，甚至整體斷裂。

2.2.3優(yōu)化措施

根據(jù)對(duì)車架翻轉(zhuǎn)后底盤下落動(dòng)作以及后橋支撐小車的受力分析結(jié)果，底盤裝配線線體建設(shè)單位先后采取了如下優(yōu)化措施：

1）對(duì)軟墊增加Z型包鐵結(jié)構(gòu)，限制軟墊和安裝板的相對(duì)滑動(dòng)，使切向力直接作用到軟墊安裝板上，如圖3示。

圖3 軟墊包鐵結(jié)構(gòu)示意圖

2）增加軟墊強(qiáng)度，采用邵氏硬度100A以上的尼龍墊塊，意圖增加后橋支撐小車支撐軟墊的承壓能力。

3）在軟墊安裝板下側(cè)、前后側(cè)分別增加限位擋板，在軟墊固定螺栓中間增加限位凸塊，限制軟墊在運(yùn)行過(guò)程相對(duì)安裝板移動(dòng)，如圖4示。

圖4 端部擋板及限位凸塊結(jié)構(gòu)示意圖

4）以上優(yōu)化措施均分別制作了2-4組（4-8個(gè)支撐座）樣件，并在底盤裝配線上實(shí)施了試裝驗(yàn)證，均無(wú)法滿足使用要求，樣件使用最長(zhǎng)時(shí)間不超過(guò)一個(gè)月，均產(chǎn)生不同程度的損壞，與預(yù)期優(yōu)化目標(biāo)（3個(gè)月內(nèi)，支撐軟墊不產(chǎn)生視覺可見變形、損壞）存在較大的偏差。

3 開發(fā)結(jié)果

結(jié)合優(yōu)化過(guò)程對(duì)底盤裝配線建設(shè)單位幾種優(yōu)化結(jié)構(gòu)樣件的驗(yàn)證結(jié)果，本文作者開發(fā)出一種實(shí)用新型的裝配支撐結(jié)構(gòu)。

3.1 軟墊結(jié)構(gòu)如圖5、圖6所示

圖5 軟墊結(jié)構(gòu)平面示意圖

圖6 軟墊結(jié)構(gòu)立體示意圖

軟墊寬度增加至70mm，軟墊厚度增加至25mm，固定螺栓改為雙排，軟墊材質(zhì)維持聚氨酯，表面邵氏硬度90A。

3.2 軟墊安裝板結(jié)構(gòu)如圖7、圖8所示

整體槽型結(jié)構(gòu)，四面均有擋板，整體寬度與螺栓孔適應(yīng)軟墊變化，固定螺栓之間的軟墊限位凸塊高度8mm。

圖7 軟墊安裝板結(jié)構(gòu)平面示意圖

圖8 軟墊結(jié)構(gòu)立體示意圖

3.3 支撐效果如圖9示

圖9 支撐效果圖

3.4 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）在軟墊安裝板周邊增加卡槽，對(duì)軟墊增加包裹作用?？ú鄣母叨雀鶕?jù)軟墊受壓后的最大變形量進(jìn)行設(shè)計(jì)，即卡槽高度=軟墊厚度-軟墊最大變形量-3~5mm，避免軟墊受壓變形后卡槽直接接觸橋包，造成橋包漆面受損。

（2）在軟墊安裝板上軟墊安裝螺栓之間增加限位塊，極大地限制了軟墊在支撐過(guò)程的位移，降低安裝螺栓受損以及軟墊撕裂的概率。限位塊與軟墊安裝板焊接在一起，突出軟墊安裝板的高度與安裝板卡槽高度保持一致。

（3）采用盤頭螺栓替代普通內(nèi)六方螺栓，避免裝配過(guò)程螺栓頭直接受壓變形，避免軟墊更換過(guò)程螺栓無(wú)法拆卸。螺栓頭高度低于軟墊限位板厚度。

（4）合理選擇軟墊材質(zhì)，在保證支撐強(qiáng)度的同時(shí)增加對(duì)橋包的摩擦系數(shù)，如邵氏硬度90A的聚氨酯軟墊。這是針對(duì)車輪裝配工位地拖鏈局部提升300mm，線體在進(jìn)入車輪裝配工位前以及向雙板鏈過(guò)渡時(shí)會(huì)有一個(gè)爬坡與下坡的過(guò)程，避免橋包在支撐軟墊上的滑動(dòng)，造成底盤滑落，產(chǎn)生安全事故。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)后橋支撐小車軟墊結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，本文作者開發(fā)出一種實(shí)用新型底盤裝配支撐結(jié)構(gòu)。經(jīng)驗(yàn)證，新支撐經(jīng)過(guò)3個(gè)月運(yùn)行，承載6.5噸-12.5噸輕中重商用汽車底盤20000余輛后，無(wú)視覺可見變形，支撐混線5.5min裝配節(jié)拍及雙班240臺(tái)生產(chǎn)目標(biāo)的順利達(dá)成。

同時(shí)，為商用汽車底盤裝配與工程車輛底盤裝配支撐提供了一個(gè)成功的設(shè)計(jì)案例。

Development of an Assembly Support Structure for a utility model chassis

Shi Zhixue

（Technical Management Department, Shaanxi Auto Group Commercial Vehicle Co., Ltd., Shaanxi Baoji 721006）

Chassis assembly support is used in commercial automobile chassis assembly and construction machinery vehicle chassis assembly. The applicability, reliability and durability of chassis assembly support structure are related to the safety and operation cost of chassis assembly line operation. In this paper, combined with the process verification problem of chassis assembly line under construction in our company, the chassis assembly support structure is optimized, and a utility model support structure suitable for driving bridge package support is developed.

Chassis assembly;Support structure development;Utility model

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.03.018

U463.1

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1671-7988(2021)03-61-03

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史智學(xué)（1970-），男，工程師，就職于陜汽集團(tuán)商用車有限公司技術(shù)管理部，長(zhǎng)期從事汽車工藝技術(shù)管理，負(fù)責(zé)工廠建設(shè)工藝規(guī)劃工作。