隐藏式电动把手的异响分析与检测方案设计

周红彦

【摘 要】汽车自从问世以来，给人们带来了很大的便利，尤其是进入现代社会以来，汽车行业的发展也为社会的进步与经济的建设做出了贡献。近年来我国模具技术也得到了相应的发展与提升，因而汽车门把手这种汽车上常见的零部件也开始不断革新。过去所应用的汽车门把手由于技术落后或人性化方面设计理念有所欠缺，也在逐步被淘汰。本文针对某汽车产品电动把手的异响问题进行了分析，并提出了完善的检测方案，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

【关键词】汽车把手;隐藏式;异响分析;检测方案

中图分类号： U472.9 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）22-0036-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.014

结合现阶段我国汽车生产工艺当中，车门把手设计以及制造现状来看，大多数的汽车生产厂商都将主要精力投放在如何应用最少的技术开发成本设计出符合于用户使用需要的、让客户满意的产品。因而在产品设计工作当中，结合样品试制情况，也可以不断地进行改进，节约了产品的研发周期，有效地降低了生产成本。但是该设计过程与加工准确性也会对样品质量产生影响。本文针对隐藏式电動把手的异响问题进行了分析，并说明了相关检测方案。

1 项目概况

本项目为2017年11月到2018年12月所开展的隐藏式电动把手项目。在路试过程中，该电动把手出现了异响情况。

在得到用户反馈之后，对把手情况展开分析，制定维修策略。本项目当中，经过分析可以确定，执行器部位是设备产生异响的重要结构，由于执行器下盖出现开裂而导致出现了该问题异响问题。但是该部位出现的问题屡见不鲜，并且也是造成机构失效的重要成因。为此，针对已经损坏的部件进行分析，寻找故障成因，以进一步提高车的安全性能。

2 新式把手特点分析

隐藏式车把手作为现阶段应用较为广泛的新型车把手，一方面改进了车门外观，同时也让整车的科技感得到了保证;另一方面，避免了灰尘的进入，保证了门把手的清洁性。在需要开启车门时，仅仅需要轻触触点，即可以经由车门机关内各部件之间的联运与配合来解锁车门，在其关闭时，也无需人手动来拉动把手，触摸把手即可以实现锁车，并且在15s无其他操作后即可以自动上锁，这技术改进都给使用者的日常应用带来了莫大的便利，同时在安全性上也与过去的车门结构形式相比更胜一筹[1]。

3 问题产生原因分析

基于把手结构展开分析，问题产生可能与把手执行器及其齿轮构件有关，进而导致异响的产生。对齿轮断裂的原因，进行了下述猜想。

1）执行器开启频繁

执行器正常受力分析中，用钥匙正常开启关闭把手及合理使用senser（使用要求25±10N）开启关闭，执行器头部受力小于设计值，根据耐久实验结果，执行器至少开启6万次出现齿轮断裂，然而根据把手制造日期及把手售后拆解日期来看，齿轮断裂时，使用次数肯定不到6万次[2]。这也间接说明，并不是执行器开启频发才导致断裂现象发生的。

2）质量问题或螺栓松脱

可以造成齿轮断裂的原因与齿轮构建本身质量有关，也可能与螺栓的松脱有关。一旦齿轮构件本身质量出现问题，或者螺栓松脱，在力作用下，很有可能出现齿轮裂缝。

3）其他

结合实际情况而言，可能是因为线束断裂，导致把手开关的电路不通，所以，执行器出现断裂问题;也可能是由于执行器设计制造上存在缺陷等。

4 检测方案设计

4.1 零件抽样

抽样检验共有简单随机抽样、系统抽样以及分层抽样三种方案，考虑到项目情况，采取了简单随机抽样。在零件方面，首先以不同厂家、不同批次为指标，在库存零件以及问题件的同批次零件中，随机抽取少量样本，进行检验，以确保零件总体的质量以及性能过关，具有一定的全面性和可靠性。

实际抽检时，主要对于单个零件的牵引力进行检测;在马达盖上下牵引力测试当中，针对20180912批次的产品进行检测，选择8个样品来进行测试。

4.2 单件牵引力测试

单件的牵引力测试。分为三个测试部分，即正常品返焊、焊接50%返焊以及正常品测试。问题件的生产批次为3月B号，在本批零件当中抽取样品4个进行牵引力测试，测试要求同样为确保其牵引力在1000N以上，所得到的测试结果为均符合于相关质量检测要求。

拉力具体统计数据如表1。

4.3 使用工况分析

在用户的应用工况方面，参数如下：

堵转电流小于8A，电压为12.5V，总功率在100W以下;在电压设置方面，基于极限状态下的电压，控制为堵转电压在9-16V之间，如果此时无电器，则需要将电器打开;牵引力方面，以1000N为基准，确保符合于NIO要求;控制方式上，选用了ECU控制方式，在接近堵转的状态下，行程为2mm-3mm之间，需要确定有无降电压的设置，如果有，则需要将电压控制在9V以及以下;并分析用户的垫圈固定方式，确定零件失效时汽车使用工况;在输出为1000N时是否满足于NIO的要求[3]。

经过以上工况研究，在把手使用工况情况下，其零件会受到环境的影响，进而导致异响问题的产生，通电后电机和驱动器会发出异常声音，而这主要与齿轮发生断裂有关，由于齿轮断裂或是摩擦，使得异响声音突出。

另外，如果存在用户使用不当情况，还需要针对工况进行验证分析，结合滥用力要求，把手末端滥用力要求200N/min。具体验证方法如下：首先，用拉力计模拟把手开启状态，其次，在把手末端施加150，200N，250N的压力，以便测试马达头受力情况。结果显示，施加250N的力在把手末端，执行器受力就已经相当于设计要求60N的2倍。

5 结果分析与改善措施

5.1 结果分析

结合具体分析结果来看，问题样件的生产日期均早于6月，执行器齿轮断裂并引发了Adapter断裂共计15例，在执行器断裂的情况下，Adapter无损坏的则为4例。因而在总结结论方面，执行器断裂大多是由于Adapter的卡滞，因而需要提高执行器的抗冲击能力。

在先前的产品测试环节当中，可以看出，在极限工况的情况下，马达壳保持了整体的完好性，涡轮会出现断裂，因而可以确定马达壳的开裂问题并非是由于设计不合理问题而导致的。在产品的制造分析与零件尺寸方面，基于当天QC检查与尺寸检查记录方面来看，并没有出现异常情况。3月2日批次零件的牵引力测试方面，所抽检的样品测试均符合于具体要求，强度大于1000N，分别为1557N、1712N、1606N、1897N[4]。

在焊接过程分析方面，首先对零件、焊接参数、焊接工装进行了调查，而事实证明，并没有进行调整。综合而言，以上原因可以排除在外，不会对焊接造成影响。但是，却存在着油脂堵住感应器几导致机器自动停机一次的故障，因而进行的返工，返焊了56pcs。

5.2 方案优化

在具体的优化方案上，制定了如下计划：

提高了设備清理频次，将月度清理改换为每日清理，并且优化夹具结构，将感应器完全外露，从而避免孔里藏有异物，而导致出现的传感器设备被挡住的问题;对现有的返焊作业指导书进行更新，明确具体可以进行返焊的类型。最后，强调返焊之前，必须先检查确认是完全没焊的产品才可以返焊，已焊接过的正常品，部分焊接过的产品禁止返焊，增加不按上述操作的严重性的警示。

除上述工艺改进之后，也提高了单个执行器的性能，先改换了涡轮材料，之后改善了执行器的抗冲击性能，并调整了马达扭矩。经过上述措施，最终保证了产品的质量，避免出现产品出现进一步的质量问题[5]。执行器的堵转支撑力减小，以此降低对涡轮蜗杆的冲击力;发动机扭矩调整：46mNm调整到41mNm。

6 结论

在前文分析中可知，汽车门把手是汽车与用户之间实现交互的最为直接的部位，因而也需要在设计与生产当中不断革新。随着汽车设计水平与生产工艺的不断提升，汽车的门把手也在不断改进，隐藏式电动车把手也逐渐成为汽车把手中的主流，给人们的日常使用带来了很大的便利，但是其使用过程中由于不同原因导致出现异响，但这其实也给故障的确定提供了相关依据。本文针对某电动把手的异响问题进行了分析，并提出了完善的检测方案，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

【参考文献】

[1]尹红灵，吴国洪.汽车门把手的气辅注射成型工艺优化[J].模具技术，2018，215（05）：50-54.

[2]李云杰，曾高强.基于LabVIEW的汽车门把手传感器测试系统[J].电子产品世界，2012（1）：78-79.

[3]杜保华，丁光学.车门把手耐碰撞能力的设计分析与应用[J].汽车实用技术，2017（16）：120-123.

[4]童研.高模量低成本复合材料汽车座背调节把手[J].军民两用技术与产品，2005（11）：19-19.

[5]丁光学，郑文平，刘美丽，et al.汽车侧门外掀式把手程序化设计研究[J].新技术新工艺，2016（5）：19-25.