隱藏式電動把手的異響分析與檢測方案設計

周紅彥

【摘 要】汽車自從問世以來，給人們帶來了很大的便利，尤其是進入現代社會以來，汽車行業的發展也為社會的進步與經濟的建設做出了貢獻。近年來我國模具技術也得到了相應的發展與提升，因而汽車門把手這種汽車上常見的零部件也開始不斷革新。過去所應用的汽車門把手由于技術落后或人性化方面設計理念有所欠缺，也在逐步被淘汰。本文針對某汽車產品電動把手的異響問題進行了分析，并提出了完善的檢測方案，希望可以給相關工作的開展提供一些參考。

【關鍵詞】汽車把手;隱藏式;異響分析;檢測方案

中圖分類號： U472.9 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）22-0036-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.014

結合現階段我國汽車生產工藝當中，車門把手設計以及制造現狀來看，大多數的汽車生產廠商都將主要精力投放在如何應用最少的技術開發成本設計出符合于用戶使用需要的、讓客戶滿意的產品。因而在產品設計工作當中，結合樣品試制情況，也可以不斷地進行改進，節約了產品的研發周期，有效地降低了生產成本。但是該設計過程與加工準確性也會對樣品質量產生影響。本文針對隱藏式電動把手的異響問題進行了分析，并說明了相關檢測方案。

1 項目概況

本項目為2017年11月到2018年12月所開展的隱藏式電動把手項目。在路試過程中，該電動把手出現了異響情況。

在得到用戶反饋之后，對把手情況展開分析，制定維修策略。本項目當中，經過分析可以確定，執行器部位是設備產生異響的重要結構，由于執行器下蓋出現開裂而導致出現了該問題異響問題。但是該部位出現的問題屢見不鮮，并且也是造成機構失效的重要成因。為此，針對已經損壞的部件進行分析，尋找故障成因，以進一步提高車的安全性能。

2 新式把手特點分析

隱藏式車把手作為現階段應用較為廣泛的新型車把手，一方面改進了車門外觀，同時也讓整車的科技感得到了保證;另一方面，避免了灰塵的進入，保證了門把手的清潔性。在需要開啟車門時，僅僅需要輕觸觸點，即可以經由車門機關內各部件之間的聯運與配合來解鎖車門，在其關閉時，也無需人手動來拉動把手，觸摸把手即可以實現鎖車，并且在15s無其他操作后即可以自動上鎖，這技術改進都給使用者的日常應用帶來了莫大的便利，同時在安全性上也與過去的車門結構形式相比更勝一籌[1]。

3 問題產生原因分析

基于把手結構展開分析，問題產生可能與把手執行器及其齒輪構件有關，進而導致異響的產生。對齒輪斷裂的原因，進行了下述猜想。

1）執行器開啟頻繁

執行器正常受力分析中，用鑰匙正常開啟關閉把手及合理使用senser（使用要求25±10N）開啟關閉，執行器頭部受力小于設計值，根據耐久實驗結果，執行器至少開啟6萬次出現齒輪斷裂，然而根據把手制造日期及把手售后拆解日期來看，齒輪斷裂時，使用次數肯定不到6萬次[2]。這也間接說明，并不是執行器開啟頻發才導致斷裂現象發生的。

2）質量問題或螺栓松脫

可以造成齒輪斷裂的原因與齒輪構建本身質量有關，也可能與螺栓的松脫有關。一旦齒輪構件本身質量出現問題，或者螺栓松脫，在力作用下，很有可能出現齒輪裂縫。

3）其他

結合實際情況而言，可能是因為線束斷裂，導致把手開關的電路不通，所以，執行器出現斷裂問題;也可能是由于執行器設計制造上存在缺陷等。

4 檢測方案設計

4.1 零件抽樣

抽樣檢驗共有簡單隨機抽樣、系統抽樣以及分層抽樣三種方案，考慮到項目情況，采取了簡單隨機抽樣。在零件方面，首先以不同廠家、不同批次為指標，在庫存零件以及問題件的同批次零件中，隨機抽取少量樣本，進行檢驗，以確保零件總體的質量以及性能過關，具有一定的全面性和可靠性。

實際抽檢時，主要對于單個零件的牽引力進行檢測;在馬達蓋上下牽引力測試當中，針對20180912批次的產品進行檢測，選擇8個樣品來進行測試。

4.2 單件牽引力測試

單件的牽引力測試。分為三個測試部分，即正常品返焊、焊接50%返焊以及正常品測試。問題件的生產批次為3月B號，在本批零件當中抽取樣品4個進行牽引力測試，測試要求同樣為確保其牽引力在1000N以上，所得到的測試結果為均符合于相關質量檢測要求。

拉力具體統計數據如表1。

4.3 使用工況分析

在用戶的應用工況方面，參數如下：

堵轉電流小于8A，電壓為12.5V，總功率在100W以下;在電壓設置方面，基于極限狀態下的電壓，控制為堵轉電壓在9-16V之間，如果此時無電器，則需要將電器打開;牽引力方面，以1000N為基準，確保符合于NIO要求;控制方式上，選用了ECU控制方式，在接近堵轉的狀態下，行程為2mm-3mm之間，需要確定有無降電壓的設置，如果有，則需要將電壓控制在9V以及以下;并分析用戶的墊圈固定方式，確定零件失效時汽車使用工況;在輸出為1000N時是否滿足于NIO的要求[3]。

經過以上工況研究，在把手使用工況情況下，其零件會受到環境的影響，進而導致異響問題的產生，通電后電機和驅動器會發出異常聲音，而這主要與齒輪發生斷裂有關，由于齒輪斷裂或是摩擦，使得異響聲音突出。

另外，如果存在用戶使用不當情況，還需要針對工況進行驗證分析，結合濫用力要求，把手末端濫用力要求200N/min。具體驗證方法如下：首先，用拉力計模擬把手開啟狀態，其次，在把手末端施加150，200N，250N的壓力，以便測試馬達頭受力情況。結果顯示，施加250N的力在把手末端，執行器受力就已經相當于設計要求60N的2倍。

5 結果分析與改善措施

5.1 結果分析

結合具體分析結果來看，問題樣件的生產日期均早于6月，執行器齒輪斷裂并引發了Adapter斷裂共計15例，在執行器斷裂的情況下，Adapter無損壞的則為4例。因而在總結結論方面，執行器斷裂大多是由于Adapter的卡滯，因而需要提高執行器的抗沖擊能力。

在先前的產品測試環節當中，可以看出，在極限工況的情況下，馬達殼保持了整體的完好性，渦輪會出現斷裂，因而可以確定馬達殼的開裂問題并非是由于設計不合理問題而導致的。在產品的制造分析與零件尺寸方面，基于當天QC檢查與尺寸檢查記錄方面來看，并沒有出現異常情況。3月2日批次零件的牽引力測試方面，所抽檢的樣品測試均符合于具體要求，強度大于1000N，分別為1557N、1712N、1606N、1897N[4]。

在焊接過程分析方面，首先對零件、焊接參數、焊接工裝進行了調查，而事實證明，并沒有進行調整。綜合而言，以上原因可以排除在外，不會對焊接造成影響。但是，卻存在著油脂堵住感應器幾導致機器自動停機一次的故障，因而進行的返工，返焊了56pcs。

5.2 方案優化

在具體的優化方案上，制定了如下計劃：

提高了設備清理頻次，將月度清理改換為每日清理，并且優化夾具結構，將感應器完全外露，從而避免孔里藏有異物，而導致出現的傳感器設備被擋住的問題;對現有的返焊作業指導書進行更新，明確具體可以進行返焊的類型。最后，強調返焊之前，必須先檢查確認是完全沒焊的產品才可以返焊，已焊接過的正常品，部分焊接過的產品禁止返焊，增加不按上述操作的嚴重性的警示。

除上述工藝改進之后，也提高了單個執行器的性能，先改換了渦輪材料，之后改善了執行器的抗沖擊性能，并調整了馬達扭矩。經過上述措施，最終保證了產品的質量，避免出現產品出現進一步的質量問題[5]。執行器的堵轉支撐力減小，以此降低對渦輪蝸桿的沖擊力;發動機扭矩調整：46mNm調整到41mNm。

6 結論

在前文分析中可知，汽車門把手是汽車與用戶之間實現交互的最為直接的部位，因而也需要在設計與生產當中不斷革新。隨著汽車設計水平與生產工藝的不斷提升，汽車的門把手也在不斷改進，隱藏式電動車把手也逐漸成為汽車把手中的主流，給人們的日常使用帶來了很大的便利，但是其使用過程中由于不同原因導致出現異響，但這其實也給故障的確定提供了相關依據。本文針對某電動把手的異響問題進行了分析，并提出了完善的檢測方案，希望可以給相關工作的開展提供一些參考。

【參考文獻】

[1]尹紅靈，吳國洪.汽車門把手的氣輔注射成型工藝優化[J].模具技術，2018，215（05）：50-54.

[2]李云杰，曾高強.基于LabVIEW的汽車門把手傳感器測試系統[J].電子產品世界，2012（1）：78-79.

[3]杜保華，丁光學.車門把手耐碰撞能力的設計分析與應用[J].汽車實用技術，2017（16）：120-123.

[4]童研.高模量低成本復合材料汽車座背調節把手[J].軍民兩用技術與產品，2005（11）：19-19.

[5]丁光學，鄭文平，劉美麗，et al.汽車側門外掀式把手程序化設計研究[J].新技術新工藝，2016（5）：19-25.