某車型行李艙關門力過程影響因素分析及控制

杜志強 魏玲 徐文歡

摘要：通過北京奔馳汽車有限公司某一新車型行李艙結構對行李艙關門力影響因素做了細致分析，通過控制以上影響因素，在生產(chǎn)過程中對行李艙關門力影響因素進行了有效控制，從而使行李艙關門力穩(wěn)定控制在客戶質(zhì)量標準內(nèi)。

關鍵詞：行李艙；行李箱；關門力；影響因素

隨著汽車在中國的普及，消費者對于汽車質(zhì)量提出了更高的要求，其中關門力作為汽車的一項質(zhì)量指標受到越來越多的關注。相關主機廠針對生產(chǎn)車型的車門關門力也進行了大量的工作，做了相應分析，從結構設計上提出了影響門類關門力為鉸鏈、限位器、密封間隙、膠條、門鎖、車門自重及氣壓等因素[1]。

但同時也應注意到，行李艙作為汽車存儲類重要設備，在日常使用中使用頻度與主駕駛位車門不相上下。行李艙關門力較大，會影響消費者日常使用，行李艙門開關是否順暢，會影響顧客的滿意度，對品牌形象造成不好的影響。另外，如果行李艙關門力較低，可能會導致行李艙關閉噪聲較大，密封性較差，容易導致漏水、漏塵土等其他問題[2]。

在某車型試裝階段，行李艙關門力超過了預設標準，基于此問題，本文整體分析了在相關制造過程中影響關門力的因素及相關的過程控制方法。

影響行李艙關門力的結構分析

此款行李艙門內(nèi)外板使用材料均為鋁合金，白車身零件質(zhì)量為6.4kg，較上一代車型行李艙減重2.3kg。行李艙鎖柱由上一代車型的磚形結構變更為圓柱形。從行李艙的使用過程入手分析，手動行李艙關閉過程是依靠行李艙門自重和人為施加的外力共同作用下旋轉達到行李艙鎖柱位置，在行李艙馬上關閉的位置，行李艙與行李艙膠條接觸，從而減緩下降速度，同時撞開機械鎖的過程。而電動行李艙門則是由電動機轉動代替人工外力作用于行李艙門，從而提供動力讓行李艙門關閉的過程。故本文僅分析手動行李艙門關閉力，相關影響因素及控制作用于電動行李艙為同樣的效果[3]。

由于行李艙關門過程涉及零件較多（見圖1），從整個過程中分析，對行李艙門關閉有利的因素是行李艙自重和人為施加向下的關閉力，阻礙行李艙門關閉的因素主要包括：膠條、內(nèi)飾接觸的阻礙力、密封的氣壓力、鎖柱和鎖的配合導致的摩擦力及鎖的開啟力、鉸鏈彈簧拉伸力等。

從以上因素可以得知，如果要消除行李艙門關閉困難問題，需要增大相應的影響因素作用，如增加行李艙門自重、在行李艙箱上增加飾條類零件增加行李艙自重。或減小阻礙行李艙關閉的阻礙因素作用，如在密封膠條上打孔、減小彈簧的拉伸量等。

行李艙門關閉力設計是一項復雜的系統(tǒng)性工作，相關的設計因素在設計之初已經(jīng)采用了大量的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬，能夠保證設計之初的系統(tǒng)正確性，所以類似行李艙門自重、彈簧的彈性系數(shù)和密封的氣壓力等設計因素均不考慮。

同時在新車型投產(chǎn)的過程中，需要考慮的重點是如何在系列化生產(chǎn)過程中保證行李艙門關閉力穩(wěn)定，減少消除質(zhì)量問題車的返工。通過更進一步的結構拆解（見圖2），正常生產(chǎn)過程中保證行李艙門關閉過程中膠條壓縮量穩(wěn)定是保證關門力穩(wěn)定的首要條件[4]。

過程穩(wěn)定性影響因素分析

為了保證生產(chǎn)線上裝配穩(wěn)定性，需要系統(tǒng)考慮能夠在生產(chǎn)線上保證的因素。因此需要從行李艙生產(chǎn)開始對相關的影響因素分別進行相關的質(zhì)量監(jiān)控，直至后續(xù)行李艙在總裝裝配完畢，順利下線通過質(zhì)量考核。

1.膠條的影響

膠條的壓縮載荷是直接作用于行李艙門關閉過程中的阻力，壓縮載荷的增大直接加大了行李艙門關閉力。在實際生產(chǎn)過程中，行李艙的膠條壓縮載荷保證在（7.5±2）N/mm標準范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)，膠條壓縮載荷每增大0.5N/mm，關門力相應增大15%。因此供應商必須保證膠條壓縮載荷穩(wěn)定在公差范圍，同時在主機廠內(nèi)制作膠條壓縮載荷的監(jiān)測工具，實時進行抽樣調(diào)查，保證膠條壓縮載荷的穩(wěn)定性。

膠條裝配在行李艙后，放置溫度對膠條壓縮載荷同樣有影響。在某個冬天對相應的車輛進行室溫和室外膠條壓縮試驗，發(fā)現(xiàn)相比于室外4～10℃，在室溫22℃下，行李艙關門力下降增速50%，證明溫度越高，膠條壓縮載荷在受壓狀態(tài)下降越快，這也是膠條材料屬性導致。

2.內(nèi)間隙的影響

膠條是裝配在行李艙門和車身側圍中間，內(nèi)間隙為行李艙門和車身側圍之間的間隙。理論上，如果行李艙門和車身側圍之間的間隙越小，將會導致膠條擠壓變形量越大，行李艙門關閉過程中所受到膠條的阻力越大。在設計過程中，行李艙門與側圍膠條安裝面設計了12～13mm的間距。在生產(chǎn)過程中，需要保證行李艙門與膠條接觸的尺寸和車身膠條安裝面高度和傾斜度實時處于監(jiān)控過程中。監(jiān)控方式包括三坐標日常抽測，在線尺寸監(jiān)控系統(tǒng)等，保證相關尺寸公差在±0.5mm內(nèi)波動，如圖3所示。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，如果內(nèi)間隙增大0.5mm，關門力將會減小25%。

行李艙門通過鉸鏈裝配在側圍衣帽臺上，在單件尺寸保證在尺寸公差范圍內(nèi)，通過調(diào)整行李艙門與側圍裝配的平順度即行李艙門的高低，同樣可以影響內(nèi)間隙的大小。行李艙門與側圍通過鉸鏈和鎖柱與側圍連接。在白車身生產(chǎn)過程中，行李艙門采用了機器人裝配，保證了行李艙門與衣帽臺鉸鏈之間的配合尺寸。

行李艙門與側圍另一個連接點為鎖柱和鎖的配合，這是在總裝裝配過程中通過加工人手工保證，存在較大的波動性。因此，為了保證關門力在合適的質(zhì)量范圍內(nèi)波動，需要通過試驗確定鎖柱位置，如圖4所示鎖柱刻線與白車身位置刻線相對位置。

試驗中將行李艙門鉸鏈位置調(diào)整至最低位置，通過不斷調(diào)整鎖柱的位置，測定關門力的變化范圍，進而確定鎖柱的位置。這樣保證了在裝配過程中，鉸鏈和行李艙門處于最低位置，關門力也會在總裝通過鎖柱調(diào)整到合適的狀態(tài)。經(jīng)過試驗可知，行李艙門在鎖柱位置處于3mm以上位置時，即使裝配導致鉸鏈位置最低，也不會引起難關閉問題，同時也能保證間隙平順度在公差范圍內(nèi)。

3.行李艙緩沖塊的影響

除去膠條的阻力外，其他內(nèi)飾同樣在行李艙門關閉過程中提供了阻力，如行李艙門緩沖塊，設計初衷為防止行李艙門與后杠磕碰，但同樣行李艙門緩沖塊與側圍內(nèi)飾干涉過多，將會提供較大的阻力給關閉的行李艙門，導致關閉困難。圖5所示顯示了緩沖塊與行李艙內(nèi)飾的接觸位置。

依照經(jīng)驗，建議行李艙門緩沖塊干涉量不大于2.5mm。在生產(chǎn)過程中，緩沖塊是裝配于行李艙門上，需要供應商保證來件緩沖塊長度在合適范圍內(nèi)。如圖6所示，左側零件比右側高度高4mm，導致行李艙門關閉困難，依據(jù)經(jīng)驗，高度每增加0.5mm，將會導致行李艙門關閉力增大10%。因此，為了保證在線狀態(tài)的穩(wěn)定性，需要保證在線緩沖塊保證在公差范圍內(nèi)，同時供應商需要對零件百分百檢查，保證來件質(zhì)量高度尺寸在公差范圍內(nèi)。

4.彈簧影響

彈簧提供了保證行李艙門開啟狀態(tài)的力，同樣對于關閉過程中的行李艙門，彈簧會拉長，相應地提供行李艙關閉的阻力，但這會保證行李艙在開啟時不會隨意掉落關閉，因此彈簧的彈性拉力需要根據(jù)行李艙的大小和材料經(jīng)過計算得到（見表1）。

另外，彈簧在車身上的位置由白車身尺寸決定，安裝孔位零件在白車身裝配時可以調(diào)整。圖7所示安裝位置，在優(yōu)化行李艙關門力的時候可以依據(jù)實際狀態(tài)微量調(diào)整彈簧掛鉤的位置，增大或減小彈簧最大變形量，這樣也會增大或減小行李艙門關閉的阻力。

結語

通過對生產(chǎn)過程中可能影響關門力的因素的分析，確定并量化了相關的影響因素，并在生產(chǎn)過程中采取了相應的質(zhì)量監(jiān)控。相關的數(shù)據(jù)及分析方向可以為其他車型提供參考，從而可控地設計并生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

參考文獻：

[1] 李琨，王博，盧勇.某車型車門關閉力大問題分析與解決[J].設備管理與維修，2020（12）：35-36.

[2] 吳正偉，顧翔，史可朝，等.淺談汽車密封系統(tǒng)對車門關門力的影響[J].內(nèi)燃機與配件，2018（10）：28-30.

[3] 蔣明明.乘用車車門密封條結構的優(yōu)化研究[D].安徽理工大學，2017.

[4] 朱建華，劉晶，蒙永種.整車氣體泄漏量對關門力的影響研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2019（7）：47-49.