二級管工裝在汽車制造中的應用及策略

李亞庭，龔云海，楊忠超

（1.上汽通用汽車有限公司 整車制造工程部，上海 201201；2.上汽通用東岳汽車有限公司 車身車間，煙臺 264000）

0 引言

目前國內的汽車市場的增長速度隨著中國整體經濟放緩而出現了一定的回落，但是運動型多功能車（Sport Utility Vehicle，SUV）因為空間大，視野好，多地形等特點成功抓住了消費者的心，從本田CRV開始，SUV車型一直像雨后春筍一樣越來越多，市場也越來越火爆，有的月份，SUV甚至是市場的唯一增量動力[1]，可以預料汽車公司都會將SUV作為未來提升銷量的主力車型。

眾所周知，氣動撐桿是現在SUV舉升門的主流配置[2]，但是配置的不斷提升導致電動撐桿越來越普及，然而電動撐桿對汽車生產線提出了新的要求。從電動撐桿的工作原理來講，電動撐桿需要電才能正常工作。然而在生產線上，蓄電池都是在最后進行安裝的，因此在安裝蓄電池前，如果打開舉升門進行調試，電動撐桿對舉升門的作用力將非常大。現有的SUV生產線基本是靠工人用手去控制舉升門的開啟速度，但是靠人力控制會增加工人的勞動負荷，也伴隨著安全風險；有的生產線通過工藝或產品的調整保證安裝后擋風玻璃之前不開啟舉升門，但是這對企業來說又面臨較大的成本。

因此，本文推薦使用結構簡單、小巧便捷的二級管工裝來解決這個問題。通過二級管工裝連通電動撐桿，使得電動撐桿在開啟舉升門的過程中能夠正常工作并控制開啟速度。

1 二級管工裝

二級管工裝及電動撐桿如圖1所示。將二級管工裝安裝在電動撐桿線束上后，在整車未通電的情況下，通過電磁感應原理產生電流，從而使得電動撐桿可以正常工作而達到控制舉升門開啟速度的作用。

圖1 二級管工裝及電動撐桿

具體原理如圖2所示。二級管工裝內部回路由兩部分組成，1為電阻，2為整流二極管。

圖2 二級管工裝及電動撐桿原理圖

二級管工裝與電動撐桿連接后，電機回路導通。若打開舉升門，機械彈簧頂出舉升門，撐桿內部的電機轉子在永磁體磁場中轉動而產生電流，同時在磁場中受到反向作用力。隨著轉速的提高，反向作用力逐漸增大，當反向作用力等于機械彈簧頂出力時，轉速便不會繼續增加，從而實現對舉升門開啟速度的控制。

2 二級管工裝的需求策略

二級管工裝并不適用于所有車型，比方說不使用電動撐桿的車型。因此本文對二級管的需求策略進行了研究。有了需求策略作為指導，工藝工程師便能在工藝開發初期，根據需求策略判定是否需要二級管工裝。

二級管工裝是否需要由產品和制造工藝同時決定，包括三個判定條件：1）后擋風玻璃安裝之前需要調整舉升門；2）舉升門使用電動撐桿；3）安裝后擋風玻璃之前舉升門因為過輕而需要控制開啟速度。只有這三個條件同時滿足時，才需要使用二級管工裝。

2.1 后擋風玻璃安裝之前需要調整舉升門

舉升門是否要在安裝擋風玻璃之前調整，有產品和工藝兩方面的原因。

2.1.1 因為產品需要在安裝后擋風玻璃之前進行舉升門調整

如果后擋風玻璃與舉升門是過孔安裝（舉升門上的安裝孔大于車身上的安裝孔，舉升門與車身的相對位置在安裝后可以調整），且后擋風玻璃與側圍有配合要求，那么必須在安裝后擋風玻璃前進行一次預調，這樣能保證后擋風玻璃與側圍的匹配。如果在安裝玻璃后預調舉升門，舉升門位置的變動將帶動玻璃使得玻璃與側圍的匹配不滿足要求。

2.1.2 因為工藝需要在安裝后擋風玻璃之前進行舉升門調整

工藝對舉升門調整分為兩種情況：

1）由于先安裝了鎖扣蓋板，導致在板鏈線（進行門蓋尺寸調整的工位）調整舉升門變得困難。舉升門的調整是依靠對鎖扣進行調整來實現的，由于鎖扣處的蓋板在板鏈線之前已經安裝了，如果在板鏈線進行調整，務必需要拆裝鎖扣蓋板，在高節拍的總裝生產線無法進行此項操作，因此鎖扣的調整往往在蓋板安裝前進行。由于后擋風玻璃安裝之后為了保證擋風玻璃的安裝效果，要求安裝后擋風玻璃后很長時間內都不能開啟舉升門，因此只能將鎖扣調整工位安排在后擋風玻璃安裝之前。

針對這種情況，可以通過工藝調整將舉升門調整工藝移到板鏈線，舉升門調整完畢后再安裝鎖扣蓋板。工藝調整方案如圖3所示。

2）由于產品或工藝原因在新車型導入前已經有其他車型將鎖扣調整工位安排在裝擋風玻璃之前，因此新車型進入車間時直接在原有的舉升門調整工位進行調整，這樣可以減少工人數量，提高勞動負荷率。

2.2 舉升門使用電動撐桿

現在的SUV主要使用氣動撐桿和電動撐桿。氣動撐桿結構簡單，成本低，安裝方便[2]。電動撐桿結構復雜，成本高。少數中高端SUV才配備電動撐桿。但是隨著汽車科技的發展，電動撐桿今后必將以優異的性能而慢慢成為市場的主流。

2.3 安裝后擋風玻璃之前舉升門因為過輕而需要控制開啟速度

舉升門在安裝后擋風玻璃之前，因為質量較輕，如果此時因為工藝需求需要開啟舉升門，而電動撐桿因為未接通而無法控制開啟速度。但是并不是所有帶電動撐桿的舉升門都面臨這個問題，這跟電動撐桿的選型和舉升門的重量有關系。

3 二級管工裝的工藝安排

二級管工裝是工人在開啟舉升門調整鎖扣時使用，因此二級管工裝需要安排在總裝車間的舉升門調整工位。

具體工藝流程如下：1）工人去線邊料箱取二級管工裝；2）將二級管工裝插到電動撐桿線束上；3）調整舉升門鎖扣；4）調整完畢后取下二級管工裝。

由于二級管工裝非常小，拿取、安裝、取下二級管工裝的節拍可以等同于小零件去計算。二級管工裝的功能主要是通過電器元件來實現的，當二級管工裝內部電路出問題導致失效時，是很難通過外觀來識別的，所以使用前最好通過萬用電表來檢測其是否失效。考慮到操作的簡便性，可以制作專用的檢測器，如圖4所示。另外，檢測后發現失效的產品需要用專門的回收盒進行存放并與完好的二級管工裝進行區分。

圖3 在板鏈線調整舉升門的工藝方案

【】【】

圖4 二級管工裝的檢測裝置

4 結束語

隨著SUV車型的普及，需要使用電動撐桿的車型越來越多，對于舉升門調整工位來說簡便、可靠的二級管工裝將不可或缺，本文深入介紹了二級管工裝的原理及需求策略，也對二級管工裝在車間的工藝安排做了介紹，為后續車型是否選用二級管工裝提供了策略支持。

[1]崔東樹.2016年4月份全國乘用車市場分析[J].轎車情報,2016,06.

[2]王麗敏,彭子棟,李卉.基于杠桿原理舉升門氣彈簧布置研究[J].企業科技與發展,2016,4.