馮巧紅，韓江

（合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，安徽合肥230009）

彈簧卡子的國產(chǎn)化過程

馮巧紅，韓江

（合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，安徽合肥230009）

彈簧卡子是汽車后視鏡安裝中的一個(gè)重要零部件，然而直接依據(jù)產(chǎn)品圖紙生產(chǎn)出的產(chǎn)品卻幾乎全為次品。文章在分析其具體原因的基礎(chǔ)上提出了一種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改進(jìn)方法并在實(shí)際生產(chǎn)中加以檢驗(yàn)，結(jié)果證明此改進(jìn)方法是切實(shí)可行的。

工序；卡抓；熱處理；應(yīng)力

一、引言

彈簧卡子也就是文章中所討論的零部件是汽車上的一個(gè)連接件，該部件既有力的要求，同時(shí)也有耐久性的要求。其結(jié)構(gòu)形狀見簡圖（圖1左下），主要應(yīng)用于汽車后視鏡的安裝（使用圖示見右下）。目前，由于國內(nèi)加工及技術(shù)的約束，該產(chǎn)品主要通過進(jìn)口獲得，成本較高。為了獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)提高我國汽車行業(yè)的制造自主權(quán)和生產(chǎn)技術(shù)水平，首先必須要實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的國產(chǎn)化。引進(jìn)產(chǎn)品的圖樣如圖1所示：

圖1

二、初步加工思路

該產(chǎn)品加工時(shí)的關(guān)鍵尺寸是卡扣的高度及三卡抓開口寬度。根據(jù)產(chǎn)品圖紙和產(chǎn)品本身的特點(diǎn)初步設(shè)計(jì)了加工工藝如下。

剪裁條料——沖孔落料（見圖2）——卡抓壓形（見圖3）——兩卡抓成型（見圖4）——第三卡抓成型（見圖5）——淬火處理——表面鍍鋅處理

圖2

三、存在的問題及其分析

由于本部件本身結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，其沖壓模具的設(shè)計(jì)加工也都是中等難度。部件很快就試制出來，結(jié)果卻出人意料：從一堆試制件中幾乎找不到合格的產(chǎn)品！主要問題是卡抓的開口寬度不是大就是小，要么很難裝配，要么裝配上去是松的。

圖6

問題出在哪里呢？

通過每個(gè)工序的檢測(cè)，從第一道工序到第五道工序加工出來的制品尺寸都是符合設(shè)計(jì)要求，并無異常。經(jīng)過多次分析研究發(fā)現(xiàn)最后兩道工序是熱處理，也就可以判定問題出在熱處理工序，也就是工件在淬火回火后有很大的問題，卡抓的開口寬度發(fā)生了隨機(jī)的變化（有大也有?。?；而表面鍍鋅處理后，問題則朝著更加嚴(yán)重的方向發(fā)展。顯然，在熱處理和表面處理的過程中，零件發(fā)生了變化。

由于本產(chǎn)品材料是彈簧鋼，在沖壓成型的過程中，存在有內(nèi)應(yīng)力，熱處理過程使得這些內(nèi)應(yīng)力得到釋放，卡抓發(fā)生變形。而在表面處理過程中，由于有發(fā)熱的過程，使得變形得到了強(qiáng)化。

由于國內(nèi)熱處理工藝條件的限制，在此過程中產(chǎn)品的變形是無法避免的。只有從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上想辦法才能解決這個(gè)問題。也就是說，要從結(jié)構(gòu)上設(shè)法使產(chǎn)品在熱處理以及表面處理的過程中少變形甚至不變形。

怎么樣實(shí)現(xiàn)這個(gè)結(jié)構(gòu)變化，要求既不能改變安裝尺寸，也不能改變使用尺寸，還要考慮到容易加工。這成為了一個(gè)亟待解決的問題。

圖3

圖4

圖5

四、解決方法

技術(shù)人員經(jīng)過仔細(xì)分析，總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)，提出了設(shè)想：以往，在較大部件制作過程中，一般會(huì)通過增加加強(qiáng)筋來增加其強(qiáng)度，而且加強(qiáng)筋的增加并不會(huì)改變部件的性能。那么，這種方法可不可以解決現(xiàn)在遇到的這個(gè)問題呢？于是先采用手工試做了幾個(gè)試件，經(jīng)過熱處理后回來檢測(cè)，情況不錯(cuò)。于是決定馬上動(dòng)手修改設(shè)計(jì)圖紙，每一個(gè)卡抓增加一個(gè)加強(qiáng)筋，如圖所示：

為了驗(yàn)證改進(jìn)后的產(chǎn)品是否克服上述問題，在加工車間根據(jù)改進(jìn)后的圖紙進(jìn)行批量試做，實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后產(chǎn)品效果良好。結(jié)構(gòu)的改進(jìn)對(duì)于安裝和使用沒有任何影響，甚至從外觀上都不太看出來。而且產(chǎn)品的加工也很容易，也就是說，增加一道壓筋工序比較容易的解決了前面提到的產(chǎn)品出現(xiàn)的問題?，F(xiàn)在，該產(chǎn)品已經(jīng)批量生產(chǎn)，月產(chǎn)量在15000件，供貨產(chǎn)品質(zhì)量可靠，沒有批量性的問題?？蛻魸M意，也產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

五、總結(jié)

此部件是進(jìn)口產(chǎn)品轉(zhuǎn)國產(chǎn)化的過程，通常來說，對(duì)于一般的產(chǎn)品，只需按圖紙加工出來就可以了。但是由于國內(nèi)實(shí)際的工藝情況不同，特別是熱處理的工藝能力不夠完善，結(jié)果導(dǎo)致直接依據(jù)產(chǎn)品圖紙加工出來的產(chǎn)品無法正常使用。技術(shù)人員經(jīng)過研究產(chǎn)品特性并結(jié)合工程師的經(jīng)驗(yàn)，通過更改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以使加工過程得以實(shí)現(xiàn)，真正實(shí)現(xiàn)了有創(chuàng)造性的國產(chǎn)化。

U463.85+6

A

1671-5993（2011）01-0063-02

2010-12-06

馮巧紅（1974），女，安徽天長人，安徽省滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系講師，合肥工業(yè)大學(xué)在讀碩士。

韓江（1963-），男，河南洛陽人，合肥工業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。