汽车零部件环境存放试验的影响因素

叶华新　邓家战

摘 要：本文概括性介绍了汽车零部件环境存放试验三个方面的影响因素，分别为试验中的环境条件因素（温湿度）、零部件的工装夹具和温湿度环境试验设备。环境条件因素概述了温度和湿度对零部件材料、结构等的作用机理，工装夹具方面介绍了汽车零部件工装的设计以及零件与工装的安装匹配，试验设备方面介绍了目前实验室常用的环境箱的结构特点及使用时的注意事项。

关键词：环境试验 工装夹具 试验设备

Influencing Factors of Environmental Storage Test of Auto Parts

Ye Huaxin，Deng Jiazhan

Abstract：This article briefly introduces the three influencing factors in the environmental storage test of auto parts， which are the environmental conditions （temperature and humidity） in the test， the fixtures of the parts and the temperature and humidity environmental test equipment. The environmental condition factors summarize the mechanism of temperature and humidity on the material and structure of parts and components. The tooling and fixtures introduce the design of auto parts tooling and the installation and matching of parts and tooling. The test equipment introduces the environmental chamber commonly used in the laboratory， and the structural characteristics and precautions for use.

Key words：environmental test， tooling and fixture， test equipment

1 引言

环境适应性指的是零件对贮存、运输和工作环境的适应能力，包括耐受恶劣的贮存和运输环境不产生缺陷和失效的能力以及在极端的工作环境条件下正常工作的能力。环境存放试验则是研究环境对零件的影响，提高产品对环境的适应性，考核产品环境适应能力的主要手段。环境存放试验中，温湿度条件的设计、零件的固定方式及开展环境存放试验的设备都会影响试验的结果。

2 影响汽车零部件性能的环境因素

2.1 温度因素

2.1.1 环境存放试验中温度作用机理

（a）低温影响：温度越低，聚合物分子动能越低，分子间活动趋缓，在受到冲击时不能很快地通过分子运动使分子链拉长来缓冲冲击，所以容易断裂，宏观表现为脆化;

（b）高温影响：温度升高，聚合物分子运动越剧烈，活性越高，容易与空气中地氧发生热氧反应，造成降解、发粘等外观与触觉等感知缺陷。并且，聚合物的物理性能和形态也会随着温度升高发生变化，因材料严重老化而造成的零件操作舒适性或功能的破坏，如干热条件下更易发生零件卡接松动、脱焊、脱胶、操作力变化、操作异响和功能失效;

（c）温度冲击和温度变化影响：汽车零件通常由多种高分子材料构成，外界温度快速变化时，各部分材料的热胀、冷缩程度不同，形成强大的内应力，造成零件的功能和结构失效。

2.1.2 环境存放试验中温度参数

环境试验会根据零件的使用特性及环境，设计不同温度参数，主要包括以下几点：

a.最高温度以及作用时间;

b.最低温度以及作用时间;

c.温度变化范围、变化速率及变化次数。

2.2 湿度因素

当环境中相对湿度较低时，材料中的水分会蒸发到空气中，含水率变低，材料易变脆;当环境中相对湿度较高时，空气中水分会渗透到材料内部，或在材料表面形成水膜，降低材料的使用性能。对于易水解的材料（例如聚酰胺类）零件，在潮湿环境中，材料容易发生水解。对于各种涂层、镀层、铝氧化膜类零件，在潮湿环境中，表面容易出现起泡，附着力损失等外观和触觉的感知缺陷。

3 汽车零部件工装夹具

汽车零部件环境存放试验，大多都需要模拟零件在安装状态下进行试验，追其原因是，在环境试验过程中，除了零件材料及结构的影响，零件在安装状态下所受的应力直接影响试验结果。

3.1 工装夹具的设计

零件在环境存放试验中是否能够真实有效地模拟安装状态，取决于工装夹具制作的怎么样，所以工装夹具的设计尤为重要。任何一个汽车零部件有6个自由度，X轴、Y轴、Z轴三个平动自由度，以及绕三轴转动的三个转动自由度，工装夹具对零部件的定位就是消除空间自由度的效果。零件的定位设计分两种，一种是零部件与车身钣金的定位设计，这种一般采用车身钣金作为固定工装即可;另一种是零部件之间的结构定位设计。工装夹具一般由三部分结构组成，夹具体，定位件和夹紧装置。夹具体，是夹具基本单位，所有定位件和夹紧装置均安装在夹具体上，同时还要支撑整个零部件的重量，所以夹具体必须有足够的刚度来保证定位件和夹紧装置的精度。定位件，定位件是夹具的重要组成部分，直接影响零件安装的精度和互换性，一般由定位板、调整块、调整垫和L板组成。夹紧装置，一般根據零部件固定结构来设计，如卡扣固定、螺丝固定、手动夹紧固定等。