淺談汽車塑料座椅的品質(zhì)攻關(guān)

羅羽沖，林 惠，張德軍

（1.柳州五菱汽車工業(yè)有限公司 技術(shù)中心，廣西 柳州 545007；2.東風(fēng)柳州汽車有限公司 技術(shù)中心，廣西 柳州 545005）

五菱V系列休閑類車型，通過多年的市場開發(fā)，已形成一定的產(chǎn)能能力，但V系列車型裝配多種塑料座椅，給整車的標(biāo)準(zhǔn)化和采購管理帶來諸多不便。公司目前開發(fā)的塑料座椅造型美觀，統(tǒng)一匹配性高，開發(fā)成功后，將實現(xiàn)塑料座椅本地化，解決V系列休閑車塑料座椅的狀態(tài)統(tǒng)一問題，簡化供貨品種狀態(tài)和優(yōu)化物料管理流程，并提高自制比例和節(jié)約成本。

1 存在問題及改進措施

1.1 座椅組件的裝配結(jié)構(gòu)

座椅組件裝配結(jié)構(gòu)——座椅本體和座椅后面板裝配在a點和b點，有卡扣連接（圖1）。a點至b點距離有460 mm長，a 至b 段通過座椅本體6處的筋位，并卡緊座椅后面板（圖2）。

圖1 座椅組件

圖2 座椅組件筋位卡緊截面

1.2 出現(xiàn)波浪斷差

（1）主要因素。座椅本體筋位結(jié)構(gòu)設(shè)計太深，有69 mm（圖3），在模具試模發(fā)現(xiàn)座椅本體有頂白、頂出不平衡、夾料問題。

圖3 原先座椅本體筋位

為解決試模工藝問題，將模具上卡滯部分筋位連接進行了去除（圖4）。這導(dǎo)致了座椅本體去除筋位的筋條卡緊力弱，而未去除筋位的筋條卡緊力強，與座椅后面板裝配出現(xiàn)了卡緊失效、波浪斷差1～2 mm的品質(zhì)問題。

圖4 部分筋位去除后的座椅本體

（2）次要因素。座椅本體采用原材料是ABS，收縮率是0.5%，座椅后面板采用原材料是改性PP，收縮率是1.2%。在裝配中發(fā)現(xiàn)，兩零件因收縮不一致，座椅后面板尺寸超長，且座椅后面板是平板件，出模變形較大，即使后期通過對座椅后面板進行工藝、原材料、定型控制，也很難保證批量裝配的斷差美觀。因模具已經(jīng)成型，此點很難再進行更改。如果后期再有類似座椅結(jié)構(gòu)，建議都采用同種材料及增加結(jié)構(gòu)強度。

（3）解決辦法。將余下座椅本體筋位連接處全部去除（圖5），使本體與座椅后面板裝配卡緊力度一致，解決波浪斷差品質(zhì)問題。同時去除筋位連接對模具頂出產(chǎn)品的順暢度，也起到很好的作用。

圖5 座椅本體筋位連接全部去除

1.3 本體和后面板裝配出現(xiàn)間隙

（1）原因分析。座椅本體中間有4處螺釘柱與座椅后面板連接，因座椅本體模具加工制造誤差，導(dǎo)致與座椅后面板裝配間隙有1～2 mm，設(shè)計上要求是0.3 mm。

（2）解決辦法。將座椅本體螺釘柱高度直接降低2 mm（圖6），成功解決與座椅后面板裝配間隙問題，符合客戶要求。

圖6 座椅本體螺釘柱高度降低

1.4 后面板裝配經(jīng)常松脫

（1）原因分析。座椅本體卡扣安裝孔與座椅后面板卡扣裝配匹配不良，造成座椅后面板經(jīng)常松脫。

（2）解決辦法。考慮到最省成本的辦法，就是對座椅本體安裝孔進行加膠處理（圖7）。

圖7 座椅本體安裝孔加膠

1.5 座椅本體頂出偏移、頂白、夾料問題

（1）原因分析。座椅本體筋位結(jié)構(gòu)設(shè)計有69 mm，長有72 mm，模具頂出比較困難，直接導(dǎo)致了產(chǎn)品頂出偏移、頂白、夾料問題。

（2）解決辦法。對產(chǎn)品模具增加頂出機構(gòu)（圖8），消除頂出不平衡導(dǎo)致的頂出偏移、頂白、夾料問題。

圖8 增加頂出結(jié)構(gòu)

1.6 座椅本體產(chǎn)品被頂壞

（1）原因分析。座椅本體模具斜頂和頂針較多，而油缸復(fù)位動作沒有行程安全保護，受模具加工精度及生產(chǎn)過程中模具受熱斜頂桿卡滯影響，導(dǎo)致模具斜頂桿斷裂，座椅本體被頂壞。

（2）解決辦法。設(shè)計模具油缸復(fù)位動作行程安全保護，解決模具損壞風(fēng)險。

1.7 本體無法安裝小扶手和安全鏈條問題

（1）原因分析。塑料座椅本體前期考慮設(shè)計不足，對后期需求增加的安裝件無法安裝，模具更改空間實施困難。

（2）解決辦法。通過設(shè)計鉆孔工裝(圖9），采用可調(diào)節(jié)鉆速的鉆槍和開孔器進行鉆孔。同時，需要注意控制鉆槍的鉆速，避免速度過快燒焦孔周邊沿。另外開孔器取消中間定位芯子，避免鉆孔后熔膠凝固于鉆頭內(nèi)無法繼續(xù)作業(yè)。座椅本體手工鉆孔操作簡易，不受場地限制，外觀和裝配質(zhì)量滿足要求。

圖9 設(shè)計座椅本體鉆孔工裝

2 技術(shù)整改的體會

此次開發(fā)的塑料座椅，由于前期對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具加工、生產(chǎn)工藝認(rèn)識不夠充分，造成后期試制時出現(xiàn)大量問題，最終通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝及制造工藝特性認(rèn)識的提高，將這些問題解決，技術(shù)整改的體會小結(jié)如下：

（1）設(shè)計初期未充分考慮產(chǎn)品出模的特性，設(shè)計過深過長的筋位，造成模具脫模不良。

（2）在模具脫模不良時，也未充分考慮后期產(chǎn)品裝配的可靠性，盲目去除筋位連接，造成了裝配波浪斷差問題。

（3）大型平板件座椅后面板，未充分考慮設(shè)計結(jié)構(gòu)加強，材料的選擇匹配也未充分考慮裝配特性，導(dǎo)致產(chǎn)品變形和裝配不良。

（4）設(shè)計初期未充分考慮裝配件，造成后期手工鉆孔，增加了人工成本。

3 結(jié)束語

此產(chǎn)品最后開發(fā)成功，為后續(xù)項目積累了寶貴的經(jīng)驗教訓(xùn)，也為塑料座椅的開發(fā)設(shè)計及應(yīng)用，打下了堅實的基礎(chǔ)。

[1]曹 渡.汽車內(nèi)飾設(shè)計與實踐[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[2]申開智.塑料成型模具（第二版）[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2002.