汽車軸套壓出力淺析

楊綿

摘 要：某車型前下擺臂小軸套、前上橫臂軸套壓出力小于圖紙要求，存在因軸套壓出力不足導致軸套脫出的風險，軸套脫出將導致行車異響影響乘坐舒適性。

關鍵詞：軸套；壓出力；脫出

1 背景

某車型前下擺臂小軸套、前上擺臂小軸套壓出力一直低于要求值，采集售后市場反饋信息，并未出現(xiàn)因軸套壓出力不足而導致批量異響問題，初步推斷本問題出現(xiàn)的原因有兩個：軸套壓出力測定方法不準確、軸套壓出力要求過剩。

2 軸套壓出力不足對整車的影響

軸套壓出力不足主要影響有兩方面：軸套脫出，影響懸架減震性能；軸套相對套管發(fā)生轉動，轉動過程中摩擦產生異響。

3 軸套壓出力影響因素

根據(jù)經驗可知，軸套壓出力與軸套/套管過盈量、軸套/套管配合長度、軸套/套管摩擦系數(shù)呈正比，其中增

加軸套/套管過盈量是最經濟的辦法，由于橡膠軸套徑向壓縮量有限，一般為橡膠厚度的1/3，若增加軸套/套管過盈量會增加懸架系統(tǒng)剛度，減低減震性能，因此為保證車輛的品質，必須進行充分的分析，避免進行無謂的更改。

4 軸套壓出力測定方法

軸套壓出力通常由Benchmark采集標桿件數(shù)據(jù)測試所得，由于標桿件數(shù)量較少，采集數(shù)據(jù)易出現(xiàn)偏差，

并且行業(yè)中對軸套壓出力的測試方法并無統(tǒng)一的標準，不同測試方法會導致測試結果出現(xiàn)較大的偏差，通過多車型的軸套壓出力測試經驗，總結軸套壓出力測試規(guī)范如下：

4.1 測試準備

①壓力機一臺。滿足圖紙要求的壓出力行程、能夠達到5mm/s（300mm/min）的壓出速度。②軸套及配合套管。根據(jù)圖紙要求的過盈量制作公差范圍內的軸套、套管，軸套壓入前測試軸套外徑、套管內徑并記錄數(shù)據(jù)。③軸套壓出力測試輔具。如圖1所示的壓出過程，輔具一般包括支撐工裝[1]一套、軸套壓出工裝一套。要求支撐工裝具有足夠的強度，保證壓裝過程工裝無變形。壓出工裝要配合軸套結構制作，壓出工裝與套管單邊間隙取0.2-0.5mm，保證壓出過程中軸套與工裝無干涉。

圖1

4.2 測定過程

4.2.1 軸套壓入過程。①為反應實際壓裝過程中軸套的壓裝效果，應使用生產線工裝將軸套壓入套管中；②裝完成的軸套、套管總稱放置于20±5℃環(huán)境中，靜置24h以上；

備注：對于外管為橡膠層的簡單軸套，需要在壓裝過程中涂抹具有揮發(fā)性能的潤滑劑P80，防止由于壓入摩擦力過小引起的壓裝失??；軸套外管為金屬材質的軸套往往不需要涂抹任何潤滑劑；軸套外管涂有電泳漆的軸套因漆膜增加壓入摩擦系數(shù)，建議壓裝前涂抹P80等潤滑劑。

4.2.2 軸套壓出力測試過程。①將壓裝工裝置于軸套上端，壓力機壓頭對準軸套中心，按照5mm/s的壓出速度將軸套壓出，過程中需要保證壓力機壓頭與軸套壓出方向平行，避免壓裝傾斜造成安全事故；②觀察壓力機連接電腦屏幕上的軸套壓出力曲線，曲線呈拋物線形且出現(xiàn)最高點后回落，壓出力實驗完成，注意保證壓出動作連續(xù)，中途停止則實驗失敗。若拋物線出現(xiàn)最高點后出現(xiàn)故障，則不會影響實驗結果，軸套壓出力測定值為拋物線的最高點壓力值。③觀察壓出后的軸套有無破損并記錄，若存在破損，證明軸套可能存在強度不足的風險，在行車過程中易出現(xiàn)早期老化、脫落的現(xiàn)象。④同一種產品，一次性驗證數(shù)量需≥2件，壓出力值大于或等于圖紙要求值則合格；

本案例中，前下擺臂小軸套、前上擺臂小軸套壓出力設備滿足要求，但壓出力速度為100mm/min，將壓出力速度提升至300mm/min（5mm/s）后，兩軸套壓出力值明顯提高，前下擺臂小軸套達到圖紙要求的軸套壓出力，而前上擺臂小軸套壓出力仍然偏低，對于是否提升前上擺臂小軸套的過盈量或接觸面積仍需進行深層次分析。

4.3 降低軸套壓出力要求可行性

由于前上擺臂小軸套在提高壓出速度的前提下仍無法滿足圖紙軸套壓出力要求，且售后市場無失效反饋，故懷疑圖紙標準過高，為證實猜測，進行如下實驗：①取上擺臂裝配總稱樣件一套，軸套孔心穿入工裝軸（端部為四棱柱，便于扭力扳手對工裝軸施加扭轉力矩），將工裝軸與軸套內管焊接為一個整體；②使用點漆筆記錄軸套相對擺臂套管的位置，便于觀察軸套相對套管的轉動；（圖2）③取扭量程滿足要求的表盤式或數(shù)顯式扭力扳手，使用前扳手數(shù)值調零；④使用扭矩扳手扭動工裝軸，加載的扭矩為整車滿載情況下擺臂軸套所受力矩；⑤觀察軸套相對套管的轉動量；通過上述實驗發(fā)現(xiàn)，即使扭矩扳手加載到軸套額定扭矩，軸套相對套管仍未發(fā)生轉動，因此這種狀態(tài)的軸套及套管滿足整車使用要求，新件滿足整車使用要求，經過強化腐蝕后的制件是否存在轉動現(xiàn)象，需進一步測試。⑥強化腐蝕樣件測試軸套相對套管的轉動量。在實驗室中，強化腐蝕10循環(huán)相當于整車自然狀態(tài)下使用1年的腐蝕程度，經過60循環(huán)后的樣件按照上述第5條進行測試，軸套相對套管依然未轉動，說明線狀態(tài)軸套壓出力滿足整車使用要求，修訂圖紙壓出力要求。