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汽车座椅滑轨综述

汽车座椅滑轨综述
汽车座椅滑轨综述

汽车座椅滑轨综述

刘大勇*

什么是滑轨

滑轨是乘用汽车座椅的重要机械部件,有着4种关键的特性:

1.安全特性:乘用车的前排座椅的安全带的下锚点在座椅通道侧滑轨后端,且有的车型

的安全带的预张紧端在座椅门侧滑轨上,例如观致CF11和CF14车型。滑轨的锁止装置也是安全特性,保证司、乘人员在车辆失效时,安全锁止。当然了,滑轨的材料必须具有安全特性,使滑轨达到足够的强度,在车辆失效时,保护司、乘人员。

2.连接特性:滑轨是整椅连接着车身的部件,底座的设计有2维(依据滑轨前后调节来实

现)、4维(前后、上下)、6维(前后、上下、倾角)等,在滑轨上面的连接方式各不相同。当然还有安全带扣等。

3.支撑特性:因为连接特性,起到支撑司、乘人员。根据GB或DIN标准,人的质量有不

同等级。例如50kg,75kg,98kg等等。

4.调节特性:滑轨的前后调节是座椅的常用功能。不同公司的滑轨的调节精度不同,是因

为锁止机构的设计不同。滑轨的前后调节范围影响着座椅的H点前后位置,而整车平台的的H点要求有限制着滑轨的调节行程。

还有其他特点,防锈、噪音等

滑轨的分类:

按驱动方式,滑轨可以分为手动滑轨、电动滑轨(含电动带记忆滑轨,表现在驱动电机的带记忆与否);

按解锁分类,可以分为内置解锁手动滑轨,例如佛吉亚的4CB内置滑轨;外置解锁手

动滑轨,例如CRH的手动滑轨。电动滑轨依靠齿轮组无极调节,不涉及到解锁。

按成型工艺分类,有滚压成型的滑轨和冲压成型的滑轨。目前,中、高强度滑轨,大都采用冲压成型。

按滑轨解锁强度分类,可以分成低、中、高级。一般,低强度滑轨解锁强度在15KN 以下;中等强度滑轨的解锁强度15KN~20KN,例如佛吉亚的4CB普通的滑轨解锁强度19KN,

延锋江森的Gemina 滑轨19KN ,Keiper 的T2000滑轨解锁强度20KN ;高强度滑轨的解锁强度> 20KN, 例如佛吉亚的4CB 外置解锁滑轨强度为22KN ,CRH 的外置解锁滑轨强度22KN ,Brose 的高强度滑轨的解锁强度22KN.

按滑轨截面的形状分类,可以分为对称型滑轨,如佛吉亚的4CB 滑轨;非对称型滑轨,如CRH 的基本型滑轨。

按在车上安装位置分类,分为司机座或称主驾驶侧滑轨和乘客座或副驾驶侧滑轨;或者又称车门侧滑轨和通道侧滑轨。应注意的是:日本、英国等的司机(或方向盘)在车的右侧;美国、中国等同平台车的司机(或方向盘)在左侧。

又可分为汽车的前排滑轨、中排滑轨(常见商务车)、后排滑轨(例如SVW 的Tiguan 、原Turan 车型)。

这里着重叙述中高端乘用车的前排滑轨。

不同公司的产品,根据自己的产品族,有自己的滑轨平台。例如佛吉亚的449滑轨,4CB 滑轨,Alpha 滑轨、Ultama 滑轨;CRH 滑轨分普通型、普通加强型、加强型等。Brose 的滑轨技术采用CRH 的滑轨技术。

滑轨的基本结构:

基于滑轨的特点,滑轨核心部件,由2个相对运动的金属型腔、锁止机构(手动滑轨)或调节结构(电动滑轨)和减小滑动阻力的滚珠/柱组构成。

当与车身连接方式不同时,连接脚设计多种多样,衍生出不同的滑轨总成。

电动核心滑轨 手动核心滑轨

On USA Car

On Japanese Car

滑轨的基本制造工艺:

滑轨既然是汽车座椅的重要金属部件,或说是可调节部件,必然带着汽车制造工艺的特点:冲压、焊接或预装、泳漆、装配。

制造工艺是将产品设计转化为现实,是要满足产品设计要求并最终满足客户/用户需求。

这里想表达一下自己的观点:

滑轨,同座椅的调角器、手动高调或电动齿轮盒,都是座椅的重要机械部件,他们伴随着汽车工业而诞生、成长,所有know-how都掌握在老牌的工业化国家的悠久的公司手中,他们的长时间经验沉淀、研发投入和知识产权保护,对于中国年轻的汽车工业的零部件供应商还是“黑匣子”。

但是,也看到国内某些公司,利用国外公司独资、合资公司并国内人员流动的优势,也能自主生产低、中、高端滑轨等。他们加大产品研发的投入,建立研发中心、实验中心,积极的与外方合作,利用国外的平台优势,与国际接轨。好的趋势。

回来谈滑轨的制造工艺。

冲压是滑轨制造的起点,就是将落好的料片通过若干步骤,包含着折弯、冲孔等子过程,得到相应的轨型。国内的独资或合资公司效仿外方公司,大多采用自动的连续冲压方式。特点是投资高、产能大。

不同的类型的滑轨,冲压的步骤不同。有3(步)连(续)冲(压)、8连冲;9连冲、7连冲。

滑轨冲压采用的材料,考虑滑轨强度兼顾重量(为整车节能),大都采用高强度钢材,一般抗拉强度在500Mpa以上,有的甚至达到900Mpa。钢板厚度在1.50~2.00mm间,而且钢材强度要均匀,表现在钢卷的头、中、尾以及纵向、横向、45度方向强度要稳定,目的保证滑轨成型和后续的焊接、装配质量稳定。国内也能生产此高强度钢板,稳定性稍差。

接下来是冲压后单轨的预装或焊接

铆接也是滑轨的常用工艺。有的单轨需要将定位销-易于在车身定位进行铆接,有的需要冲铆螺钉,为了连接座垫。也有将与座垫的连接件或安全带支架铆接在单轨上的。以及滑轨的解锁支架也进行铆接。

铆接分为旋铆、冲铆。旋铆成型好,方便调节,但效率不高。冲铆效率高,施加能量的功率大,对铆钉的质量要求高,尺寸、材质。兼顾效率与成本,大都采用冲铆。

焊接方式多种多样,有凸焊(带凸点的电阻焊)、MAG焊、MIG焊、激光焊。有些滑轨厂家采用MAG焊。投资少,易操作。但MAG引进了焊丝等三方材料,成本高,焊缝的热影响区会导致高强度钢的强度下降,由于马氏体、奥氏体的变化。耐久性能降低。

外资或合资公司采用激光焊,大都采用YAG激光发生器,单个光路4KW。效率高,成本低,不需要焊丝和保护气。但对零件尺寸要求高,直线度或平面度要求0.15mm。用于解锁支架、与车身的支架、与座垫连接件的焊接较多。激光焊系统稍复杂。国内有很专业的公司。

凸焊或点焊用于滑轨与车身的垫块、加强片等的焊接,大都是非关键特性。

滑轨在座椅的底部连接着车身,其前部和后部局部可视,因此需要防锈,又在车内,电泳漆即可满足要求。

滑轨的泳漆采用阴极电泳漆工艺。由于泳漆工艺属于汽车行业中的化工过程,有的主机厂关注环保、和车内的气味,都采用水性漆,漆成黑色。一般用杜邦和PPG的色浆。各个OEM 都有各自的相应标准,大同小异。

为了满足泳漆要求,需要除掉漆前件表面的异物、锈、油渍,并要在工件表面形成易于成漆膜的基底,将漆前件通直流电的作阴极,混有树脂和其他试剂的色浆溶液做阳极,在工件表面均匀地生成一定厚度湿漆膜,再经过热风烘干、冷却,就得到了漆后件。

尽管不同OEM对泳漆的要求各不相同,一般都要满足膜厚、附着力、盐雾实验等要求。

大多数的滑轨,在单轨焊接/铆接后,进行泳漆后再装配。例如佛吉亚的所有平台的滑轨,中航精机的滑轨,CRH的大部分滑轨。

装配过程,是将漆后件,和滚珠或滚柱、分离滚珠/滚柱的塑料件、锁止机构(仅应用于手动滑轨)等装配成滑轨核心件,并保证滑轨的滑动力、前后行程符合客户要求。实际上,滑动力的要求来自整椅并转化到单根核心滑轨的。

滑动力是滑轨的关键特性之一,需要100%检测,而且要有平顺性,避免滑动力出现尖峰。当然,油脂是必不可少的。因为整车的高低温要求,滑轨的油脂也要满足相应的要求。

这就要求,从事滑轨设计/生产者,要了解骨架客户、整椅客户直到主机厂的技术要求,才能真正设计、生产出符合客户们满意的产品。进一步讲,调角器、调高器等任何机械部件、骨架等,都是如此。但并不是让所有从业者包括国外的公司都能了解。毕竟,国内汽车零部件供应商更是“年轻”,往往都是依靠图纸生产、控制。

控制滑轨行程的档点,具有相应的强度要求,属于安全特性。在装配过程中,受档点的尺寸影响,一般由装配过程的模具保证。

装配过程,还包括核心滑轨生产后,安装不同的部件,达到完整的滑轨总成。特别是电动滑轨。需要在核心滑轨中安装电动调节丝杆、与车身连接的支架、安全带支架等等。有的手动滑轨的车身支架也存在再装配。因为与支架的设计是根据客户要求,千变万化,尺寸、形式各种各样。就设计出再装配过程,通过小模具、快换型,避免核心滑轨工艺设计复杂的设备、夹具,以提高核心滑轨的效率。

滑轨工艺过程控制

滑轨既然是汽车座椅上重要的机械部件,有着几个特性。也有着自身特有的控制方法。

常规的尺寸控制,用卡尺、千分尺、2D 坐标仪、3D 坐标仪(常用检测车身安装的空间尺寸)、塞规、Pin 规等,特殊的检具。

常规的材料检验和性能检验,一般在研发阶段、DV/PV 、年度验证时应用,日常少用,实验设备大都在实验中心或者第3方专业实验室。

介绍特有的质量控制方法

在冲压过程,单轨的截面尺寸,特别是产生装配关系的球道间的相对尺寸,是重要指标。

CRH 应用截面投影对比标准模板的办法,观察截面形状并参照可测量的尺寸,然后再将手动试装配成核心滑轨,检测滑动力,而达到控制单轨冲压效果,特点是:需要切割每个单轨2个端部,费时、费材料,效率低,检测频率高就更费时了。影响生产效率。一旦,单轨冲压纵向扭了角度,依靠两个截面投影、和尺寸,不能被发现,会流到下游工序影响焊接和装配,产生批量问题。

佛吉亚的冲压,采用自动设备,自动找出关键的截面尺寸,一般测5个截面尺寸,都与标准尺寸对比并记录,能清晰发现问题,包括是否“扭”了。不需要切割截面,效率高,投资高。为后续的装配奠定了稳定的基础。

单轨截面投影对比法

自动单轨截面尺寸检测

而国内一些滑轨厂家,依照佛吉亚的测量理念,采用仿形型腔加千分表的方法,也起到了同样的效果。投资少,效果好。中国人的智慧。

滑动力测试仪。在CRH滑轨和USA一些滑轨冲压试配时应用。关注位移和力的关系。因为滑轨的滑动力是滑轨总成的指标,不是试配的指标,还得转化。如此看来,CRH或USA滑轨的追溯性从冲压开始要求就高,否则,对他们后续的产品质量的稳定性非常难于控制。换句话说,要保证产品质量的稳定性,其冲压不得不“精耕细作”,产量低或效率低。

但,佛吉亚的冲压不存在试配问题,只有在“临界状态“时,用试配来求证而已。所以,佛吉亚的冲压控制方法是值得学习参考的。

在焊接过程,尺寸和熔深检测是常规方法,用熔深来验证性能,用于焊接的首件或末件检验,特别是安全特性的焊缝。

显微镜下焊接熔深测试 1

而有的公司则采用拉伸机或采用撕裂装置,直接判定焊接性能,虽然都是破坏性验证,但撕裂方法效率高更直观,直接得出结果,避免从产品性能到过程特性的转化。因为批量生产强调满足“效果”即质量的前提下,更注重“效率”—跟Cost紧密相关。

剩下的工艺没有什么特殊的控制方法了。

综合来看,滑轨价格虽然占整车价格的千分之一左右,整椅骨架的6%~10%,利润还是可观的。但制造中、高级滑轨投资大,设计空间小而难度大,过程控制难,易产生批量问题而报废,不易返工。

随着设计者、生产者以及质量人员的经验积累和新工艺、新方法的应用,滑轨的设计、生产制造并不是高不可攀的难事儿。

目前,大多设计和工艺技术还是掌握在外方公司手里,国人当自强。一万年太久,只争朝夕。

*: 作者从2004年从事汽车零件行业项目管理,曾就职Faurecia 、Keiper 、CRH 、JCI 等著名公司。有一定的经验。

焊接过程质量检验模拟整轨的客户要求的强度验证

利用撕裂方法验证焊接性能

汽车座椅滑轨可行性研究报告

WORD格式 可 行 性 研 究 报 告 2013/10

第一章项目概论 一、项目名称及承办单位 1、项目名称:汽车座椅滑轨生产项目 2、项目建设性质:新建 3、项目承办单位:***投资咨询有限公司 4、企业类型:有限责任公司 二、项目可行性研究报告委托编制单位 编制单位:***投资咨询有限公司 三、可行性研究的目的 本可行性研究报告对该汽车座椅滑轨项目所涉及的主要问题,例如:资源条件、原辅材料、燃料和动力的供应、交通运输条件、建厂规模、投资规模、生产工艺和设备选型、产品类别、项目节能技术和措施、环境影响评价和劳动卫生保障等,从技术、经济和环境保护等多个方面进行较为详细的调查研究。通过分析比较方案,并对项目建成后可能取得的技术经济效果进行预测,从而为投资决策提供可靠的依据,作为该汽车座椅滑轨项目进行下一步环境评价及工程设计的基础文件。 本可行性研究报告具体论述该汽车座椅滑轨项目的设立在经济上的必要性、合理性、现实性;技术和设备的先进性、适用性、可靠性;财务上的盈利性、合法性;环境影响和劳动卫生保障上的可行性;建设上的可行性以及合理利用能源、提高能源利用效率。为项目法人和备案机关决策、审批提供可靠的依据。 本可行性研究报告提供的数据准确可靠,符合国家有关规定,各项计算科学合理。对项目的建设、生产和经营进行风险分析留有一定的余地。对于不能落实的问题如实反映,并能够提出确实可行的有效解决措施。 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (一)项目可行性报告编制依据 1、中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划。

2、XX省XX市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要。 3、《产业结构调整指导目录(2008年本)》。 4、国家发改委、建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)。 5、项目承办单位提供的有关技术基础资料。 6、国家现行有关政策、法规和标准等。 (二)可行性研究报告编制原则 在该汽车座椅滑轨项目可行性研究中,从节约资源和保护环境的角度出发,遵循“创新、先进、可靠、实用、效益”的指导方针,严格按照技术先进、低能耗、低污染、控 制投资的要求,确保该汽车座椅滑轨项目技术先进、质量优良、保证进度、节省投资、 提高效益,充分利用成熟、先进经验,实现降低成本、提高经济效益的目标。该汽车座 椅滑轨项目可行性研究报告具体编制遵循下述原则。 1、力求全面、客观地反映实际情况,采用先进适用的生产工艺技术,以经济效益 为中心,节约资源提高资源利用率,做好节能减排,在采用先进适用技术的同时,做好 投资费用的控制工作。以求实科学的态度进行细致的论证和比较,为投资决策提供可靠 的依据。 2、认真贯彻落实国家产业政策和企业节能设计规范,努力做到合理利用能源和节 约能源。深入进行市场调查,紧密跟踪产品市场走势,采用先进工艺和高效设备,加强 计量管理,提高装置自动化控制水平,确保项目具有良好的经济效益和发展前景。 3、结合项目建设所在地现状,充分发挥当地现有公用工程的潜能,本着节省投资 的原则,最大限度利用现有公用工程设施。 4、根据建设单位和所在地区的实际情况,合理制定产品方案及工艺路线,设计上 充分体现设备的技术先进,操作安全稳妥,坚持投资经济适度的原则。 5、根据拟建装置厂区的地理位置、地形、地势、气象、交通运输等条件及安全、 保护环境、节约用地原则进行布置;同时遵循国家安全、消防等有关规范,做到工艺流 程顺直,物料管线短捷,公用工程设施集中布置,尽量靠近负荷中心,降低能耗节省投资。 6、通过该汽车座椅滑轨项目的建设,努力提高工厂的整体技术水平和装备水平, 增强企业的整体经济实力,使企业完全进入可持续发展的轨道。

汽车座椅滑轨综述

汽车座椅滑轨综述 刘大勇* 什么是滑轨 滑轨是乘用汽车座椅的重要机械部件,有着4种关键的特性: 1.安全特性:乘用车的前排座椅的安全带的下锚点在座椅通道侧滑轨后端,且有的车型 的安全带的预张紧端在座椅门侧滑轨上,例如观致CF11和CF14车型。滑轨的锁止装置也是安全特性,保证司、乘人员在车辆失效时,安全锁止。当然了,滑轨的材料必须具有安全特性,使滑轨达到足够的强度,在车辆失效时,保护司、乘人员。 2.连接特性:滑轨是整椅连接着车身的部件,底座的设计有2维(依据滑轨前后调节来实 现)、4维(前后、上下)、6维(前后、上下、倾角)等,在滑轨上面的连接方式各不相同。当然还有安全带扣等。 3.支撑特性:因为连接特性,起到支撑司、乘人员。根据GB或DIN标准,人的质量有不 同等级。例如50kg,75kg,98kg等等。 4.调节特性:滑轨的前后调节是座椅的常用功能。不同公司的滑轨的调节精度不同,是因 为锁止机构的设计不同。滑轨的前后调节范围影响着座椅的H点前后位置,而整车平台的的H点要求有限制着滑轨的调节行程。 还有其他特点,防锈、噪音等 滑轨的分类: 按驱动方式,滑轨可以分为手动滑轨、电动滑轨(含电动带记忆滑轨,表现在驱动电机的带记忆与否); 按解锁分类,可以分为内置解锁手动滑轨,例如佛吉亚的4CB内置滑轨;外置解锁手 动滑轨,例如CRH的手动滑轨。电动滑轨依靠齿轮组无极调节,不涉及到解锁。 按成型工艺分类,有滚压成型的滑轨和冲压成型的滑轨。目前,中、高强度滑轨,大都采用冲压成型。 按滑轨解锁强度分类,可以分成低、中、高级。一般,低强度滑轨解锁强度在15KN 以下;中等强度滑轨的解锁强度15KN~20KN,例如佛吉亚的4CB普通的滑轨解锁强度19KN,

汽车座椅静强度试验综述.

CONSTRUCTION 施工技术 引言: 随着汽车产业的发展,人们除了考虑汽车动力经济性外,越来越重视汽车的安全性和舒适性。汽车座椅是车内乘员安全性和舒适性的一个重要部件之一,汽车厂商必须对其性能进行检测和试验。座椅作为联系人与车的一个重要部件,承受着复杂的载荷。一方面,由于路面的凸凹不平,汽车行驶时车体产生的随机振动对汽车座椅产生随机动载荷;另一方面,汽车行驶中要经历起步、加速、制动等复杂工况,汽车座椅因此会受到很大的冲击载荷。由于在试验室中很难再现这些复杂工况,研究人员将各种工况的极限情况折算为等效的静态载荷,作为评定座椅承载性能的标准。国家质量监督检验检疫总局出版的《GB15083— 2006汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》 (下文简称《座椅试验标准》 [6]就是一部比较完整的评定座椅承载性能的标准。在参考《座椅试验标准》基础上,设计了一种汽车座椅强度性能试验台,能检测汽车座椅靠背、调节装置以及头枕的性能, 为汽车座椅强度性能试验提供了一种行之有效的方法。

一、汽车座椅检测国外技术发展 1、国外试验研究现状 在发达国家,汽车座椅被赋予了与汽车整车同等重要的地位,进而得到了较为完善的发展. 尤其在近几十年,在高新技术发展的带动下,西方国家除了研究汽车事故过程中座椅与成员之间相互作用特性之外,还对汽车座椅本身的检测方式进行了广泛研究. 首先在“H”点的确定上,R.J.Dowell 和 J.A.Hamilton 所提出的利用可调节假人安装在座椅上,通过对假人髋关节的测量确定“H”点位置,这也是目前应用最广的“H”点确定方式. 此外,L.W.Schneider 等也对下一代汽车座椅“H”点确定设备、座椅设计和测量方式进行了分析. 在汽车座椅试验理论研究方 面,S.Tylko,R.Kent,C.Y.Warner,S.Kuppa 等分别研究了在正碰、追尾、侧碰事故中,汽车座椅对乘员的保护作用及可行性. 在仿真技术与现代控制技术的带动 下,K.Bortenschlager 等进行了仿真与实物模拟实验对比,详细分析了汽车座椅对人体的保护作用,de J.Cuyper等利用状态空间模型和动态逆轨迹方法对汽车座椅进行了研究. 与此同时,C.M.Farmer 等也研究了在汽车追尾事故中乘员颈部受伤情况,通过对不同车型、不同乘员在追尾事故颈部受伤情况的比较分析,得出具有针对性的汽车头枕、座椅设计要求,为现代汽车座椅被动安全性研究提供了重要理论依据. 在实物碰撞试验研究方面,R.Kent 等为研究在正面碰撞中汽车乘员的受伤情况,在分析了大量交通事故报告的基础上进行了假人模拟撞机试验,提出了安全带及前后座椅安全距离的合理设计方法.J.B.Welcher 等也对在追尾事故中汽车内乘员不同身体部位的受伤程度进行了研究,标明,头枕与头部的距离直接跟颈部受伤程度有直接关系。

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