摘要:本文对某车型的一些灯具在可靠性试验中的品质问题进行分析,优化设计,为今后设计师提供一些经验参考。
灯具既要满足法规的规定,又要满足整车外观品质的要求,所以除了照明要求外对灯具的安装提出了更高的要求。由于整车外形的美和车身与灯具的匹配有着非常密切的关系,无论是主观的、客观的原因,还是法规要求,工程师们都应该想方设法做好外观品质工作。
1 灯具安装的基本要求
一是灯具的安装必须满足法规的要求。众所周知,灯具的法规均是强制性的要求,若未满足法规,整车均无法上牌,则无法销售。
二是灯具的安装符合整车的可靠性要求。每个零部件除了自身的型式试验外,在整车上安装还需要依靠整车来检验安装后的可靠性。所以,必须满足整车的可靠性试验(如:可靠性试验30 000 km、15000 km;其中含磨合、一般公路、山路、坏路、高环),不同的整车有不同的要求。
三是灯具的安装易于拆装和维修。灯具的故障主要涉及到线束或者灯泡坏,自然灯具的安装要方便灯泡的拆装和维修及其线束的检查。
四是灯具的整车面差和缝隙尺寸的规定。在断面设计或工艺控制断面图中,分缝部位会出现配合错位的情况,称为面差。按照开发流程,主机厂在整车开发初期就对以下3个方面有规定:①灯与车身的缝隙规定;②灯与车身面差的规定;③灯与车身平行度的规定。为达到整车的美观,在造型和整车总布置时,所有主机厂对整车的零部件与零部件之间的缝隙、面差、平行度都有明确的规定。这样,各专业厂就能相互配合,少走弯路。顺便说明一下:整车的缝隙、面差、平行度的规定并不是统一不变的,是根据整车制造商的整体能力的强弱(其中包括人才、投资、管理、工艺、工装、价格、零部件品质等),车辆的种类用途(商用车、越野车、轿车等),整车售价(3~5万元、5~10万元、10万~20万元等)各个方面来确定的。总的来讲:要根据车辆用途需求,资金投入多少,量力而行,做到“产品品质的一致性”。图1和图2为某品牌在缝隙、面差、平行度方面的规定。
2. 灯具的故障和解决措施
2.1灯具安装点的松脱
某车型的前照灯在可靠性试验15000 km的坏路2 800 km试验出现故障:前照灯松动,左下及右下角固定螺栓脱落(图3)。经过分析,灯具上的安装孔与铁件上的安装孔匹配的间隙大:钣金件的孔位半径3 mm,灯具孔位6 mm(图4)。在运动的过程中,由于间隙致使螺纹在不断地旋转,时间长了,螺栓松动了。
经过分析,设计间隙的原因是因为设计初期为了配合车身的精度,方便于装配时调整间隙,以符合设计状态且外观符合主观评审,将灯具安装孔设计成大孔。既然如此,指望更改孔径的大小是不行的。实际上,尺寸工程核对车身的精度也确实精度一般。
为了解决此问题,只能从紧固件上想办法。原来采用的紧固件是十字盘头螺栓、大平垫、弹性垫圈。因灯具的安装孔比车身安装孔直径大了6 mm ,原来平垫的抓紧力不够,导致螺栓松脱。再者十字盘头的螺栓力矩不好控制,工人装配时力矩可大可小,也可能导致螺栓松脱。经过现场分析和讨论,采用六角法兰面承面带齿螺栓(图5)、内齿锁紧垫圈(图6)。法兰面螺栓有明确的力矩要求6.2~9.4 Nm,内齿锁紧垫圈上带齿,装配后抓紧塑料件的力较大。为了确保此方案的可靠性,质量部门组织整车30 000 km的可靠性,经过3个月的试验,效果明显,无螺栓松脱现象。