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千里之行,始于足下,如何檢測汽車零部件,？
千里之行,始于足下,如何檢測汽車零部件？
一輛合格的汽車,，在出廠前,，無論車體還是零部件，都應(yīng)該接受嚴格的測試,，才能投入市場,。而汽車的零部件試驗這件事，得從主機廠和零部件供應(yīng)商兩方面來講,。這個問題實在太大,，先從流程上先介紹一下。怎么做零部件試驗這事兒,，得從主機廠和零部件供應(yīng)商兩方面來講,。
對于主機廠，更關(guān)心的是零件裝在車上滿不滿足性能要求,，滿不滿足可靠性要求,，質(zhì)量穩(wěn)定不穩(wěn)定。因此,，在產(chǎn)品設(shè)計的初期,，就會對每個零部件提出設(shè)計要求，這些要求可能是從法規(guī)或者企業(yè)標準中來的,，比如座椅拉拽強度,；可能是從顧客實際使用來的，比如儀表板的表面剛度,；可能是從整車性能要求分解下來的,，比如前圍聲學(xué)包的聲損失曲線；可能是從整車質(zhì)保的要求提出的疲勞耐久壽命要求,，比如底盤的耐久壽命,；可能是從質(zhì)量的要求提出的一致性要求，比如零件尺寸報告；也可能是從之前項目的經(jīng)驗教訓(xùn)或者DFMEA/DFSS中得到的,?？傊@些要求匯總到一起就形成子系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范或者零件技術(shù)規(guī)范,，這個文件是對零件/子系統(tǒng)的技術(shù)要求,，是零件開發(fā)的指導(dǎo)性文件。
在確定零件技術(shù)規(guī)范之后,，主機廠的認證部門會根據(jù)這些規(guī)范,，制定ADV計劃，明確所有零件,、子系統(tǒng)在開發(fā)各階段所需進行的試驗,。產(chǎn)品工程師會把這些要求寫進SOR，在采購過程中還會對供應(yīng)商的試驗?zāi)芰M行技術(shù)認可,。到了每次裝車交樣時,，產(chǎn)品工程師和認證工程師都需要檢查每個零件是否完成了規(guī)定中的所有試驗并在每一份試驗報告上簽字。我曾經(jīng)負責(zé)過某個白車身小總成,，已經(jīng)算是簡單的了,，但是交樣時每種材料都要求有材料質(zhì)保書，其實就是材料的試驗報告,，每個焊點都要做三次以上的鑿檢以確認工藝穩(wěn)健性,，還要有單件和各級總成的尺寸報告，全部合格了才允許交樣裝車,。要是遇到急著裝車還不合格的,，就要在有層層批準的整改計劃并評估風(fēng)險的前提下接收裝車。因此,，搞清楚零件的要求并且形成標準以及建立規(guī)范的流程體系對零件進行驗證認可也是整車廠的核心能力之一,。大廠通過長期的產(chǎn)品開發(fā)，積累了豐富的經(jīng)驗,，有龐大的數(shù)據(jù)庫來支持這些工作,，工程師做開發(fā)時只要從數(shù)據(jù)庫中選擇合適的模板就可以了。現(xiàn)在國內(nèi)各主機廠也在奮起直追,，而且由于是從頭開始,，有時還對這些技術(shù)要求理解的更深入些。
對于供應(yīng)商,，更關(guān)心的是怎樣設(shè)計出滿足主機廠要求的零件,，部分技術(shù)實力強的供應(yīng)商有自己的企業(yè)標準，設(shè)計零件時可以做到滿足自己的企業(yè)標準就能夠滿足大部分主機廠的要求,。不論怎樣,，都需要在項目開發(fā)的初期就制訂APQP計劃以及相應(yīng)的預(yù)算,，然后提交主機廠進行認可，在獲得確認后,，就需要在每個關(guān)鍵節(jié)點前完成規(guī)定的試驗,。一般從試驗類型上來劃分，可以分為性能試驗,、開發(fā)試驗,、可靠性試驗和質(zhì)量一致性試驗，有時候,，還會做對標零件的性能摸底試驗,。按照開發(fā)的階段，可以劃分為DV試驗和PV試驗,。隨著現(xiàn)在CAE技術(shù)的不斷發(fā)展,，一部分試驗已經(jīng)可以通過虛擬仿真來替代了,，部分主機廠也認可供應(yīng)商通過虛擬仿真來替代物理試驗以降低開發(fā)成本,。
嚴酷的外在環(huán)境和氣候的影響，導(dǎo)致功能衰減以致失效,，影響轎車的運用壽命,。轎車部件質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定轎車整車的質(zhì)量，故在新產(chǎn)品研制階段或者在轎車生產(chǎn)過程中,，如果資料和工藝發(fā)作變化就要進行部件品質(zhì)實驗,，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。轎車整車可靠性實驗也能查核零部件的質(zhì)量,，但關(guān)于多數(shù)部件查核不一定充分,，況且耗資大、周期長,，這樣必須對一些部件單獨做臺架試驗,。轎車部件的環(huán)境類實驗從轎車的研制階段開始，延續(xù)到產(chǎn)品定型,、投產(chǎn)和量產(chǎn)后質(zhì)量提高改進,，是一項重要的基礎(chǔ)性工作。
一,、轎車部件環(huán)境類實驗介紹
轎車部件環(huán)境類實驗主要是對產(chǎn)品選用的資料,、總成及零部件的環(huán)境適應(yīng)性進行實驗評價，要求轎車部件在一定的環(huán)境因素和強度下不受損壞或能正常工作,，各項功能參數(shù)符合規(guī)劃要求,。實驗室部件實驗的要求是根據(jù)實驗條件正確地確定載荷，進行夾具規(guī)劃,、臺架安裝,、實驗及數(shù)據(jù)處理,。
1定型階段分類
在定型階段，應(yīng)進行環(huán)境判定實驗和必要的運用環(huán)境實驗,，驗證所規(guī)劃產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性是否滿足規(guī)定的要求,，為定型判定供給決策依據(jù)；
2生產(chǎn)階段分類
在生產(chǎn)階段,，應(yīng)進行環(huán)境驗收實驗和環(huán)境例行實驗,，驗證產(chǎn)品生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，為批量生產(chǎn)產(chǎn)品驗收供給決策依據(jù),；
3運用階段分類
在運用階段,，應(yīng)開展必要的運用環(huán)境實驗和自然環(huán)境實驗，為評價產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性供給信息,。
4轎車構(gòu)件分類
如果按照轎車構(gòu)件來分類,，大致可分為轎車電器件實驗、底盤件實驗,、車身及附件實驗,。
5這可實驗種類分類
若按照實驗種類來分類，可分為耐高低溫,、濕度實驗,、耐腐蝕實驗、耐振動實驗及耐久實驗等,。
經(jīng)過實驗?zāi)軌驈难兄齐A段發(fā)現(xiàn)轎車規(guī)劃中存在的缺陷,，及時采取糾正和防護措施，從而提高轎車的環(huán)境適應(yīng)能力,。
二,、氣候環(huán)境對產(chǎn)品功能質(zhì)量的影響
1環(huán)境分類
2影響
１）高溫環(huán)境
高溫環(huán)境會產(chǎn)生熱效應(yīng)，使轎車部件發(fā)作軟化,、膨脹蒸發(fā),、氣化、龜裂,、溶融及老化等現(xiàn)象,，而對應(yīng)的轎車將會出現(xiàn)機械故障、潤滑密封失效,、電路系統(tǒng)絕緣不良,、機械的應(yīng)力增加及強度減弱等故障。
２）低溫環(huán)境
低溫環(huán)境會使轎車部件發(fā)作物理收縮,、油液凝固,、機械強度降低、資料脆化,、失去彈性及結(jié)冰等現(xiàn)象,，而對應(yīng)的轎車將會出現(xiàn)龜裂機械故障,、磨損增大、密封失效及電路系統(tǒng)絕緣不良等故障,。
３）濕熱條件
環(huán)境濕度大會使金屬表面產(chǎn)資料蛻變,、電強度和絕緣電阻降低及電氣功能下降。
４）低氣壓條件
低氣壓效應(yīng)會使發(fā)動機和排放功能下降,，造成啟動困難,、工作不穩(wěn)、密封失效及電氣功能下降,。
５）輻射條件
太陽輻射會產(chǎn)生加熱效應(yīng)和光化學(xué)效應(yīng),，造成資料老化、脆化,、膨脹,、軟化發(fā)粘及密封失效。
６）沙塵環(huán)境
沙塵環(huán)境易造成零件磨損和賭塞,，使過濾器失效,、電氣密封功能下降。
７）鹽霧環(huán)境
鹽霧環(huán)境會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),，造成機械強度下降,、資料腐蝕及電氣功能變化,。
８）雨水環(huán)境
雨水環(huán)境會產(chǎn)生降落滲透效應(yīng),，容易使發(fā)動機熄火、電氣設(shè)備失靈,，加快金屬表面腐蝕,。
三、環(huán)境類試驗方法及設(shè)備選用
隨著科技的開展,，實驗設(shè)備已開展到智能化,、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化及微型化階段,，且具備高精度和率的特點,，并將沿著這一趨勢繼續(xù)開展。將針對各種環(huán)境條件,，結(jié)合在用檢測設(shè)備,，簡述部件常規(guī)環(huán)境試驗方法及設(shè)備的選用。
在整車開發(fā)過程中,，主機廠對零部件從模塊到整車進行一系列的測試,。性能試驗包括材料試驗、模塊性能試驗,、子系統(tǒng)性能試驗,、整車性能試驗,。以安全氣囊為例，作為安全檢查,，會有很多輪的驗證,。如果驗證不充分，會對乘客造成傷害,。造成大規(guī)模召回的高田安全氣囊事件就是典型的驗證不充分的結(jié)果,。
模塊試驗分為DV試驗和PV試驗，分別為設(shè)計驗證和生產(chǎn)驗證,。DV是驗證零件設(shè)計是否滿足要求,，PV是驗證零件供應(yīng)商的生產(chǎn)是否滿足設(shè)計要求，以及產(chǎn)線質(zhì)量的穩(wěn)定性,。DV包括基本性能,，高低溫情況下，Margen發(fā)生器的氣囊展開的到位時間,。氣袋的壓力是否符合整車安全設(shè)定的目標,，確保系統(tǒng)試驗中假人的傷害值*小。發(fā)生器壓力測試等,。針對成熟設(shè)計,，環(huán)境耐久可以跟PV一起驗證。
PV試驗在DV試驗基礎(chǔ)上增加環(huán)境模擬試驗,。所用零件必須是正常生產(chǎn)線下來的模具件,。環(huán)境模擬包括粉塵、溫度震動,、溫濕沖擊,、溫度沖擊等。在實驗室溫箱中實現(xiàn)全生命周期的老化過程,。老化之后的零件進行基礎(chǔ)點爆,，需滿足設(shè)計要求。涉及到環(huán)境耐久,，屬于長周期試驗,，一輪一般至少需要3個月。供應(yīng)商內(nèi)部的子零件測試會更加嚴格,，如發(fā)生器的溫濕試驗,，設(shè)計冗余要大于整車使用壽命。如果驗證不充分,，如高田,，導(dǎo)致了超過3000萬輛的召回，直接導(dǎo)致這么一家行業(yè)*二的安全系統(tǒng)供應(yīng)商破產(chǎn)，被浙江的均勝電子收購,。
材料試驗包括所有材料的物性表,、ELV、VOC,、四項散發(fā),、表面鍍層等。一般主機廠會有自己的材料庫,。新材料眼經(jīng)過嚴苛測試,，合格之后進入材料庫，為再次使用免去重復(fù)測試的時間和費用,。
子系統(tǒng)試驗包括性能試驗和系統(tǒng)集成試驗,。性能試驗需要氣囊跟環(huán)境件一起裝車，靜態(tài)點爆,，驗證對環(huán)境件的沖擊,。包括高低溫，85,，-35,。若塑料件被打碎，不但不能保護人,，還會對人造成傷害,。系統(tǒng)集成試驗是通過Buck車身安裝被動安全相關(guān)零件，進行滑臺測試,。相對于整車碰撞測試可以節(jié)省時間和費用,。可以提前鎖定被動安全的相關(guān)參數(shù),，為整車試驗做鋪墊,。
整車試驗包括性能試驗和路試,。性能試驗驗證車輛碰撞時對假人的保護效果,。若碰撞得分過低，此時整車強度改善空間有限,，*簡單的優(yōu)化方法是調(diào)節(jié)氣囊參數(shù),。通過氣囊剛度調(diào)整來實現(xiàn)假人傷害值的降低。根據(jù)整車試驗結(jié)果,，氣囊參數(shù)進行調(diào)整鎖定之后,，需從新進行DV/PV、子系統(tǒng)的驗證,。所以一套試驗至少要做兩輪,。越是要求高的主機廠，整車開發(fā)周期越長,，中間需要大量的驗證優(yōu)化改進,。一般車輛的生命周期是5年,，很多主機廠在全新車型上市的時候，下一代車型的架構(gòu)件已經(jīng)開始定點了,。架構(gòu)件是長周期,，對整車性能有底層影響的零件。
整車路試,，MB匹配,，Crest試驗等驗證外觀、NVH性能,、耐久等,。如今對NVH的要求越來越高，NVH也是大多數(shù)主機廠的痛點之一,。路試會進行各種工況,，除了跑道壞路，還要上高原,，下盆地,，冬天去黑河，夏天去海南,。所以主機廠的試驗條件肯定比大家平時用車條件苛刻n倍,。
目前由于CAE技術(shù)的進步。仿真分析同步上零件試驗中,。如早起的強度仿真,，中期的氣袋點爆模擬，后期的整車約束系統(tǒng)仿真等,。仿真可以指導(dǎo)零件性能的優(yōu)化方向,，提前鎖定參數(shù)。針對較小改動,，不用進行整車測試,，而是用仿真來判斷風(fēng)險大小，再確定是否有必要進行試驗,。目前是仿真與試驗結(jié)合,，保證結(jié)果可靠的基礎(chǔ)上*大限度的減少試驗次數(shù)。
我國是轎車運用環(huán)境*嚴酷的國家之一,，“三高”環(huán)境條件對轎車的環(huán)境適應(yīng)性提出更高的要求,。我國在轎車實驗技術(shù)和環(huán)境適應(yīng)性研討方面取得了長足的前進和開展，但起步較晚,，與國外比較仍有較大距離,。隨著轎車工業(yè)的快速開展，技術(shù)的不斷完善和前進，未來實驗的開展趨勢能夠概括為：環(huán)境實驗方式多樣化,，實際運用環(huán)境實驗與實驗室模仿環(huán)境實驗相結(jié)合,，著眼于，實驗環(huán)境條件復(fù)雜多樣,，覆蓋規(guī)模更廣,，虛擬環(huán)境仿真實驗將是實驗的重點開展方向具有廣闊的應(yīng)用遠景。