弹簧卡子的国产化过程

冯巧红，韩江

（合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009）

弹簧卡子的国产化过程

冯巧红，韩江

（合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009）

弹簧卡子是汽车后视镜安装中的一个重要零部件，然而直接依据产品图纸生产出的产品却几乎全为次品。文章在分析其具体原因的基础上提出了一种产品结构改进方法并在实际生产中加以检验，结果证明此改进方法是切实可行的。

工序；卡抓；热处理；应力

一、引言

弹簧卡子也就是文章中所讨论的零部件是汽车上的一个连接件，该部件既有力的要求，同时也有耐久性的要求。其结构形状见简图（图1左下），主要应用于汽车后视镜的安装（使用图示见右下）。目前，由于国内加工及技术的约束，该产品主要通过进口获得，成本较高。为了获得较好的经济效益，同时提高我国汽车行业的制造自主权和生产技术水平，首先必须要实现对进口产品的国产化。引进产品的图样如图1所示：

图1

二、初步加工思路

该产品加工时的关键尺寸是卡扣的高度及三卡抓开口宽度。根据产品图纸和产品本身的特点初步设计了加工工艺如下。

剪裁条料——冲孔落料（见图2）——卡抓压形（见图3）——两卡抓成型（见图4）——第三卡抓成型（见图5）——淬火处理——表面镀锌处理

图2

三、存在的问题及其分析

由于本部件本身结构并不复杂，其冲压模具的设计加工也都是中等难度。部件很快就试制出来，结果却出人意料：从一堆试制件中几乎找不到合格的产品！主要问题是卡抓的开口宽度不是大就是小，要么很难装配，要么装配上去是松的。

图6

问题出在哪里呢？

通过每个工序的检测，从第一道工序到第五道工序加工出来的制品尺寸都是符合设计要求，并无异常。经过多次分析研究发现最后两道工序是热处理，也就可以判定问题出在热处理工序，也就是工件在淬火回火后有很大的问题，卡抓的开口宽度发生了随机的变化（有大也有小）；而表面镀锌处理后，问题则朝着更加严重的方向发展。显然，在热处理和表面处理的过程中，零件发生了变化。

由于本产品材料是弹簧钢，在冲压成型的过程中，存在有内应力，热处理过程使得这些内应力得到释放，卡抓发生变形。而在表面处理过程中，由于有发热的过程，使得变形得到了强化。

由于国内热处理工艺条件的限制，在此过程中产品的变形是无法避免的。只有从产品结构上想办法才能解决这个问题。也就是说，要从结构上设法使产品在热处理以及表面处理的过程中少变形甚至不变形。

怎么样实现这个结构变化，要求既不能改变安装尺寸，也不能改变使用尺寸，还要考虑到容易加工。这成为了一个亟待解决的问题。

图3

图4

图5

四、解决方法

技术人员经过仔细分析，总结以往的经验，提出了设想：以往，在较大部件制作过程中，一般会通过增加加强筋来增加其强度，而且加强筋的增加并不会改变部件的性能。那么，这种方法可不可以解决现在遇到的这个问题呢？于是先采用手工试做了几个试件，经过热处理后回来检测，情况不错。于是决定马上动手修改设计图纸，每一个卡抓增加一个加强筋，如图所示：

为了验证改进后的产品是否克服上述问题，在加工车间根据改进后的图纸进行批量试做，实验结果发现改进后产品效果良好。结构的改进对于安装和使用没有任何影响，甚至从外观上都不太看出来。而且产品的加工也很容易，也就是说，增加一道压筋工序比较容易的解决了前面提到的产品出现的问题。现在，该产品已经批量生产，月产量在15000件，供货产品质量可靠，没有批量性的问题。客户满意，也产生了良好的经济效益。

五、总结

此部件是进口产品转国产化的过程，通常来说，对于一般的产品，只需按图纸加工出来就可以了。但是由于国内实际的工艺情况不同，特别是热处理的工艺能力不够完善，结果导致直接依据产品图纸加工出来的产品无法正常使用。技术人员经过研究产品特性并结合工程师的经验，通过更改产品结构可以使加工过程得以实现，真正实现了有创造性的国产化。

U463.85+6

A

1671-5993（2011）01-0063-02

2010-12-06

冯巧红（1974），女，安徽天长人，安徽省滁州职业技术学院机电系讲师，合肥工业大学在读硕士。

韩江（1963-），男，河南洛阳人，合肥工业大学教授、博士生导师。