汽車零部件環(huán)境存放試驗(yàn)的影響因素

葉華新　鄧家戰(zhàn)

摘 要：本文概括性介紹了汽車零部件環(huán)境存放試驗(yàn)三個(gè)方面的影響因素，分別為試驗(yàn)中的環(huán)境條件因素（溫濕度）、零部件的工裝夾具和溫濕度環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。環(huán)境條件因素概述了溫度和濕度對零部件材料、結(jié)構(gòu)等的作用機(jī)理，工裝夾具方面介紹了汽車零部件工裝的設(shè)計(jì)以及零件與工裝的安裝匹配，試驗(yàn)設(shè)備方面介紹了目前實(shí)驗(yàn)室常用的環(huán)境箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用時(shí)的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境試驗(yàn) 工裝夾具 試驗(yàn)設(shè)備

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

環(huán)境適應(yīng)性指的是零件對貯存、運(yùn)輸和工作環(huán)境的適應(yīng)能力，包括耐受惡劣的貯存和運(yùn)輸環(huán)境不產(chǎn)生缺陷和失效的能力以及在極端的工作環(huán)境條件下正常工作的能力。環(huán)境存放試驗(yàn)則是研究環(huán)境對零件的影響，提高產(chǎn)品對環(huán)境的適應(yīng)性，考核產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)能力的主要手段。環(huán)境存放試驗(yàn)中，溫濕度條件的設(shè)計(jì)、零件的固定方式及開展環(huán)境存放試驗(yàn)的設(shè)備都會影響試驗(yàn)的結(jié)果。

2 影響汽車零部件性能的環(huán)境因素

2.1 溫度因素

2.1.1 環(huán)境存放試驗(yàn)中溫度作用機(jī)理

（a）低溫影響：溫度越低，聚合物分子動能越低，分子間活動趨緩，在受到?jīng)_擊時(shí)不能很快地通過分子運(yùn)動使分子鏈拉長來緩沖沖擊，所以容易斷裂，宏觀表現(xiàn)為脆化;

（b）高溫影響：溫度升高，聚合物分子運(yùn)動越劇烈，活性越高，容易與空氣中地氧發(fā)生熱氧反應(yīng)，造成降解、發(fā)粘等外觀與觸覺等感知缺陷。并且，聚合物的物理性能和形態(tài)也會隨著溫度升高發(fā)生變化，因材料嚴(yán)重老化而造成的零件操作舒適性或功能的破壞，如干熱條件下更易發(fā)生零件卡接松動、脫焊、脫膠、操作力變化、操作異響和功能失效;

（c）溫度沖擊和溫度變化影響：汽車零件通常由多種高分子材料構(gòu)成，外界溫度快速變化時(shí)，各部分材料的熱脹、冷縮程度不同，形成強(qiáng)大的內(nèi)應(yīng)力，造成零件的功能和結(jié)構(gòu)失效。

2.1.2 環(huán)境存放試驗(yàn)中溫度參數(shù)

環(huán)境試驗(yàn)會根據(jù)零件的使用特性及環(huán)境，設(shè)計(jì)不同溫度參數(shù)，主要包括以下幾點(diǎn)：

a.最高溫度以及作用時(shí)間;

b.最低溫度以及作用時(shí)間;

c.溫度變化范圍、變化速率及變化次數(shù)。

2.2 濕度因素

當(dāng)環(huán)境中相對濕度較低時(shí)，材料中的水分會蒸發(fā)到空氣中，含水率變低，材料易變脆;當(dāng)環(huán)境中相對濕度較高時(shí)，空氣中水分會滲透到材料內(nèi)部，或在材料表面形成水膜，降低材料的使用性能。對于易水解的材料（例如聚酰胺類）零件，在潮濕環(huán)境中，材料容易發(fā)生水解。對于各種涂層、鍍層、鋁氧化膜類零件，在潮濕環(huán)境中，表面容易出現(xiàn)起泡，附著力損失等外觀和觸覺的感知缺陷。

3 汽車零部件工裝夾具

汽車零部件環(huán)境存放試驗(yàn)，大多都需要模擬零件在安裝狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，追其原因是，在環(huán)境試驗(yàn)過程中，除了零件材料及結(jié)構(gòu)的影響，零件在安裝狀態(tài)下所受的應(yīng)力直接影響試驗(yàn)結(jié)果。

3.1 工裝夾具的設(shè)計(jì)

零件在環(huán)境存放試驗(yàn)中是否能夠真實(shí)有效地模擬安裝狀態(tài)，取決于工裝夾具制作的怎么樣，所以工裝夾具的設(shè)計(jì)尤為重要。任何一個(gè)汽車零部件有6個(gè)自由度，X軸、Y軸、Z軸三個(gè)平動自由度，以及繞三軸轉(zhuǎn)動的三個(gè)轉(zhuǎn)動自由度，工裝夾具對零部件的定位就是消除空間自由度的效果。零件的定位設(shè)計(jì)分兩種，一種是零部件與車身鈑金的定位設(shè)計(jì)，這種一般采用車身鈑金作為固定工裝即可;另一種是零部件之間的結(jié)構(gòu)定位設(shè)計(jì)。工裝夾具一般由三部分結(jié)構(gòu)組成，夾具體，定位件和夾緊裝置。夾具體，是夾具基本單位，所有定位件和夾緊裝置均安裝在夾具體上，同時(shí)還要支撐整個(gè)零部件的重量，所以夾具體必須有足夠的剛度來保證定位件和夾緊裝置的精度。定位件，定位件是夾具的重要組成部分，直接影響零件安裝的精度和互換性，一般由定位板、調(diào)整塊、調(diào)整墊和L板組成。夾緊裝置，一般根據(jù)零部件固定結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)，如卡扣固定、螺絲固定、手動夾緊固定等。