關(guān)于某車型前支柱總成漏油問題的原因分析

黃志剛，周 波，黃 宏

（1.浙江吉潤汽車有限公司，浙江 寧波 315000；2.浙江吉潤汽車有限公司寧波杭州灣分公司，浙江 慈溪 315336；3.杭州吉利汽車有限公司，浙江 杭州 310000）

1 引言

2017年7月，某新車型在某試驗(yàn)場進(jìn)行車身耐久試驗(yàn)時(shí)，在里程達(dá)到891km時(shí)，發(fā)生左/右前支柱總成漏油問題。8月，另一輛車身耐久試驗(yàn)車發(fā)生同樣問題，此次發(fā)生在里程60km時(shí)。2018年3月，在鹽城某試驗(yàn)場進(jìn)行綜合耐久試驗(yàn)時(shí)，在試驗(yàn)里程達(dá)到4000km時(shí)，同樣發(fā)生左/右前支柱總成漏油問題。左/右前支柱總成在路試時(shí)多次出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，漏油產(chǎn)品批次不同，路試場地不同，路試類型不同，故障里程不同。本文將按照3824法對(duì)此問題從研發(fā)、制造、裝配、設(shè)備等多個(gè)維度對(duì)支柱總成漏油現(xiàn)象進(jìn)行分析，并制定出有效措施，以解決此漏油問題。

2 問題件收集

問題解決小組成員首先對(duì)故障件進(jìn)行收集，收集方式為對(duì)試驗(yàn)車輛進(jìn)行更換支柱總成。通過故障件收集發(fā)現(xiàn)如下問題，如圖1所示。

圖1 故障件收集

1）故障件1，現(xiàn)象為Rod斷裂，收集數(shù)量為4件。

2）故障件2，現(xiàn)象為Tube Crack/彎曲，收集數(shù)量為2件。

3）故障件3，現(xiàn)象為Stopper脫落，收集數(shù)量為4件。

4）故障件4，現(xiàn)象為Cushion破損，收集數(shù)量為3件。

5）故障件5，現(xiàn)象為Piston環(huán)帶脫落，收集數(shù)量為2件。

通過實(shí)物解析，確定故障件的發(fā)生具體部位，決定針對(duì)此問題專門成立問題解決小組，主題為某車型前支柱漏油問題改善，項(xiàng)目目標(biāo)是預(yù)計(jì)可規(guī)避因設(shè)計(jì)不足導(dǎo)致的前支柱漏油問題，避免市場大批量爆發(fā)。項(xiàng)目周期：2018年4月～2018年11月。

3 實(shí)物解析

3.1 工作原理簡介

當(dāng)車輛行駛在不平路面時(shí)，彈簧受到地面沖擊后發(fā)生形變，而彈簧需要恢復(fù)原形時(shí)會(huì)出現(xiàn)來回振動(dòng)的現(xiàn)象，減振器可對(duì)彈簧起到阻尼作用，抑制彈簧來回?cái)[動(dòng)。前支柱總成單品與裝配示意圖見圖2。

圖2 前支柱總成單品與裝配示意圖

3.2 實(shí)物解析

小組成員先對(duì)總成進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)產(chǎn)品外觀狀態(tài)、是否有磕碰傷等異常狀況?？偝纱_認(rèn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，共計(jì)6根前支柱總成出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，產(chǎn)品見圖3，從外觀觀察，產(chǎn)品外觀有油漬，其余未觀察到異?，F(xiàn)象，有待進(jìn)一步拆解。

圖3 前支柱總成出現(xiàn)漏油

再對(duì)零部件狀態(tài)解析，對(duì)總成進(jìn)行拆解（拆解時(shí)不允許進(jìn)行暴力破壞性拆解），對(duì)各零部件進(jìn)行狀態(tài)確認(rèn)，主要是減振器內(nèi)部各部件。對(duì)故障件進(jìn)行解析，Rod斷裂/彎曲、Tube Crack/彎曲、Stopper脫落、Cushion破損、Piston環(huán)帶脫落、底座異物，其余零部件外觀無問題。

然后對(duì)異常零部件進(jìn)行檢測，檢測內(nèi)容為和本次失效相關(guān)的部分。

1）對(duì)Rod斷裂件進(jìn)行分析，為脆性斷裂，說明Rod受力較大/強(qiáng)度偏低。

2）故障件的Rod彎曲，Tube彎曲，Piston環(huán)帶脫落。

3）Rod受力異常后會(huì)導(dǎo)致Rod彎曲、Tube彎曲和Piston環(huán)帶脫落等現(xiàn)象，異常點(diǎn)相符。

4）對(duì)Tube故障件進(jìn)行檢測：破壞中間位置和設(shè)計(jì)位置偏差約22mm，偏上部，說明減振器行程偏上，需對(duì)整車姿態(tài)和支柱回彈狀況進(jìn)行分析，做進(jìn)一步確認(rèn)，零件測量見圖4。

圖4 零件測量

5）減振器行程偏上部，將會(huì)導(dǎo)致Rod受過大的側(cè)向力，從而導(dǎo)致Rod的斷裂，失效形式和零件檢測結(jié)果相符；需對(duì)支柱在整車使用過程的側(cè)向力進(jìn)行確認(rèn)。

結(jié)論：故障件失效形式與其他零部件狀態(tài)相符。

4 原因探索

通過故障零件的檢測及原因推測，可以鎖定3個(gè)主要影響因素，見圖5，需分別對(duì)前支柱Rod側(cè)向力過大、前支柱Rod強(qiáng)度過小、整車姿態(tài)過高進(jìn)行確認(rèn)。據(jù)此擬定要因確認(rèn)計(jì)劃表（表1）。

圖5 原因推測

表1 要因確認(rèn)計(jì)劃表

4.1 整車姿態(tài)

由表2數(shù)據(jù)可知，輪心到輪眉的距離，比設(shè)計(jì)值大約15～20mm，和Tube測量結(jié)果中的破壞位置（比設(shè)計(jì)位置高22mm）基本相符（些許偏差屬正?，F(xiàn)象）。

表2 整車姿態(tài)要因確認(rèn)

結(jié)論：整車姿態(tài)較高導(dǎo)致前支柱姿態(tài)變化，對(duì)前支柱性能造成劣化影響，導(dǎo)致Tube在設(shè)計(jì)位置偏上22mm處嚴(yán)重破裂。經(jīng)小組判定為要因。

4.2 壓縮回彈狀態(tài)確認(rèn)

1）如圖6分析數(shù)據(jù)，回彈沖擊次數(shù)明顯多于壓縮沖擊次數(shù)。

圖6 壓縮回彈狀態(tài)確認(rèn)

2）整車姿態(tài)偏高，會(huì)導(dǎo)致回彈沖擊次數(shù)增加而壓縮沖擊次數(shù)減少，和整車姿態(tài)確認(rèn)結(jié)果相符。

結(jié)論：回彈沖擊次數(shù)明顯高于壓縮沖擊次數(shù)，側(cè)面驗(yàn)證整車姿態(tài)對(duì)支柱的劣化影響。

4.3 側(cè)向力測量

利用系統(tǒng)對(duì)前支柱使用數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，從圖7中可以看出，Piston位置最大側(cè)向載荷為5178N，載荷過大。

圖7 側(cè)向力測量統(tǒng)計(jì)表

結(jié)論：Piston載荷過大，導(dǎo)致Rod端部斷裂。經(jīng)小組判定為要因。

4.4 Rod強(qiáng)度耐久

如圖8所示，支柱總成進(jìn)行產(chǎn)品耐久試驗(yàn)合格，試驗(yàn)后部件無變形和破損，且減振器無漏油以及異響發(fā)生，試驗(yàn)結(jié)論滿足設(shè)計(jì)要求。Rod強(qiáng)度耐久經(jīng)小組判定為非要因。

圖8 支柱總成耐久試驗(yàn)報(bào)告

4.5 要因確認(rèn)結(jié)論表

要因確認(rèn)結(jié)論表見表3。

表3 要因確認(rèn)結(jié)論表

5 制定對(duì)策

為保證100%消除前支柱總成漏油，針對(duì)Rod側(cè)向力偏大的要因，采取的根治措施是減小彈簧偏心角，并通過對(duì)產(chǎn)品重新進(jìn)行路試來驗(yàn)證該措施有效性。試驗(yàn)表明，減小彈簧偏心角，Piston最大側(cè)向載荷由5178N減小至4595N，效果顯著，見圖9。

圖9 側(cè)向力CAE分析

針對(duì)整車姿態(tài)過高的要因，采取措施是減小彈簧載荷，并通過對(duì)產(chǎn)品重新進(jìn)行路試來驗(yàn)證該措施有效性。減小彈簧載荷，降低整車姿態(tài)后，由圖10統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，回彈沖擊次數(shù)由8.5/9.5減少至1.6/0.2，措施可接受，效果顯著。最后為保證產(chǎn)品性能，對(duì)Rod強(qiáng)度做優(yōu)化提升，將M8外螺紋更改為M10外螺紋。

圖10 整車姿態(tài)分析

6 效果驗(yàn)證

為進(jìn)一步驗(yàn)證措施有效性，將變更后的左/右前支柱總成裝到試驗(yàn)樣車上在鹽城路試場進(jìn)行綜合耐久驗(yàn)證，進(jìn)行（100+5）個(gè)循環(huán)（試驗(yàn)要求進(jìn)行100個(gè)循環(huán)），試驗(yàn)后前支柱總成未發(fā)生漏油現(xiàn)象。綜合耐久試驗(yàn)后總成見圖11。最后將措施固化到研發(fā)文件中形成標(biāo)準(zhǔn)，并持續(xù)對(duì)市場端進(jìn)行跟蹤，均未再現(xiàn)前支柱總成漏油問題，證明措施切實(shí)有效。

圖11 綜合耐久試驗(yàn)后總成圖

7 結(jié)語

通過對(duì)某車型前支柱總成漏油故障解決，期間經(jīng)過了問題件收集、實(shí)物解析、原因分析、對(duì)策制定、效果驗(yàn)證5個(gè)步驟，真正找到了前支柱總成漏油的根本原因，并針對(duì)前支柱總成漏油的要因制定了相應(yīng)的整改措施，經(jīng)驗(yàn)證后證實(shí)有效。在解決該車型前支柱總成漏油故障的同時(shí)，我們也對(duì)集團(tuán)內(nèi)同樣參數(shù)的前支柱總成車型進(jìn)行橫向排查，修訂了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，防止其他車型出現(xiàn)類似問題。通過此項(xiàng)目改善，對(duì)前支柱總成的性能有了更深一步了解，遇到問題要系統(tǒng)分析，對(duì)零部件進(jìn)行拆解及故障再現(xiàn)分析，挖掘問題真因，制定整改計(jì)劃，整改完成后，對(duì)相應(yīng)試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，確保方案的有效性。通過本次改善項(xiàng)目活動(dòng)，小組完成了預(yù)定的目標(biāo)值，將該車型前支柱總成漏油故障徹底消除。

針對(duì)其他零部件依然存在一些品質(zhì)問題，通過此次改善橫向推廣、排查，切實(shí)根據(jù)客戶使用實(shí)際工況、駕駛習(xí)慣等優(yōu)化零部件，提升國產(chǎn)汽車的整車品質(zhì)及市場形象！