千里之行,始于足下,如何檢測汽車零部件？

千里之行,始于足下,如何檢測汽車零部件？

一輛合格的汽車，在出廠前，無論車體還是零部件，都應該接受嚴格的測試，才能投入市場。而汽車的零部件試驗這件事，得從主機廠和零部件供應商兩方面來講。這個問題實在太大，先從流程上先介紹一下。怎么做零部件試驗這事兒，得從主機廠和零部件供應商兩方面來講。

對于主機廠，更關心的是零件裝在車上滿不滿足性能要求，滿不滿足可靠性要求，質量穩定不穩定。因此，在產品設計的初期，就會對每個零部件提出設計要求，這些要求可能是從法規或者企業標準中來的，比如座椅拉拽強度；可能是從顧客實際使用來的，比如儀表板的表面剛度；可能是從整車性能要求分解下來的，比如前圍聲學包的聲損失曲線；可能是從整車質保的要求提出的疲勞耐久壽命要求，比如底盤的耐久壽命；可能是從質量的要求提出的一致性要求，比如零件尺寸報告；也可能是從之前項目的經驗教訓或者DFMEA/DFSS中得到的。總之，這些要求匯總到一起就形成子系統技術規范或者零件技術規范，這個文件是對零件/子系統的技術要求，是零件開發的指導性文件。

在確定零件技術規范之后，主機廠的認證部門會根據這些規范，制定ADV計劃，明確所有零件、子系統在開發各階段所需進行的試驗。產品工程師會把這些要求寫進SOR，在采購過程中還會對供應商的試驗能力進行技術認可。到了每次裝車交樣時，產品工程師和認證工程師都需要檢查每個零件是否完成了規定中的所有試驗并在每一份試驗報告上簽字。我曾經負責過某個白車身小總成，已經算是簡單的了，但是交樣時每種材料都要求有材料質保書，其實就是材料的試驗報告，每個焊點都要做三次以上的鑿檢以確認工藝穩健性，還要有單件和各級總成的尺寸報告，全部合格了才允許交樣裝車。要是遇到急著裝車還不合格的，就要在有層層批準的整改計劃并評估風險的前提下接收裝車。因此，搞清楚零件的要求并且形成標準以及建立規范的流程體系對零件進行驗證認可也是整車廠的核心能力之一。大廠通過長期的產品開發，積累了豐富的經驗，有龐大的數據庫來支持這些工作，工程師做開發時只要從數據庫中選擇合適的模板就可以了。現在國內各主機廠也在奮起直追，而且由于是從頭開始，有時還對這些技術要求理解的更深入些。

 

對于供應商，更關心的是怎樣設計出滿足主機廠要求的零件，部分技術實力強的供應商有自己的企業標準，設計零件時可以做到滿足自己的企業標準就能夠滿足大部分主機廠的要求。不論怎樣，都需要在項目開發的初期就制訂APQP計劃以及相應的預算，然后提交主機廠進行認可，在獲得確認后，就需要在每個關鍵節點前完成規定的試驗。一般從試驗類型上來劃分，可以分為性能試驗、開發試驗、可靠性試驗和質量一致性試驗，有時候，還會做對標零件的性能摸底試驗。按照開發的階段，可以劃分為DV試驗和PV試驗。隨著現在CAE技術的不斷發展，一部分試驗已經可以通過虛擬仿真來替代了，部分主機廠也認可供應商通過虛擬仿真來替代物理試驗以降低開發成本。

 

嚴酷的外在環境和氣候的影響，導致功能衰減以致失效，影響轎車的運用壽命。轎車部件質量的優劣直接決定轎車整車的質量，故在新產品研制階段或者在轎車生產過程中，如果資料和工藝發作變化就要進行部件品質實驗，以確保產品質量。轎車整車可靠性實驗也能查核零部件的質量，但關于多數部件查核不一定充分，況且耗資大、周期長，這樣必須對一些部件單獨做臺架試驗。轎車部件的環境類實驗從轎車的研制階段開始，延續到產品定型、投產和量產后質量提高改進，是一項重要的基礎性工作。

 

 

一、轎車部件環境類實驗介紹

 

轎車部件環境類實驗主要是對產品選用的資料、總成及零部件的環境適應性進行實驗評價，要求轎車部件在一定的環境因素和強度下不受損壞或能正常工作，各項功能參數符合規劃要求。實驗室部件實驗的要求是根據實驗條件正確地確定載荷，進行夾具規劃、臺架安裝、實驗及數據處理。

 

1定型階段分類

 

在定型階段，應進行環境判定實驗和必要的運用環境實驗，驗證所規劃產品的環境適應性是否滿足規定的要求，為定型判定供給決策依據；

 

2生產階段分類

 

在生產階段，應進行環境驗收實驗和環境例行實驗，驗證產品生產過程的穩定性，為批量生產產品驗收供給決策依據；

 

3運用階段分類

 

在運用階段，應開展必要的運用環境實驗和自然環境實驗，為評價產品的環境適應性供給信息。

 

4轎車構件分類

 

如果按照轎車構件來分類，大致可分為轎車電器件實驗、底盤件實驗、車身及附件實驗。

 

5這可實驗種類分類

 

若按照實驗種類來分類，可分為耐高低溫、濕度實驗、耐腐蝕實驗、耐振動實驗及耐久實驗等。

 

經過實驗能夠從研制階段發現轎車規劃中存在的缺陷，及時采取糾正和防護措施，從而提高轎車的環境適應能力。

 

二、氣候環境對產品功能質量的影響

 

1環境分類

2影響

 

１）高溫環境

 

高溫環境會產生熱效應，使轎車部件發作軟化、膨脹蒸發、氣化、龜裂、溶融及老化等現象，而對應的轎車將會出現機械故障、潤滑密封失效、電路系統絕緣不佳、機械的應力增加及強度減弱等故障。

 

２）低溫環境

 

低溫環境會使轎車部件發作物理收縮、油液凝固、機械強度降低、資料脆化、失去彈性及結冰等現象，而對應的轎車將會出現龜裂機械故障、磨損增大、密封失效及電路系統絕緣不佳等故障。

 

３）濕熱條件

 

環境濕度大會使金屬表面產資料蛻變、電強度和絕緣電阻降低及電氣功能下降。

 

４）低氣壓條件

 

低氣壓效應會使發動機和排放功能下降，造成啟動困難、工作不穩、密封失效及電氣功能下降。

 

５）輻射條件

 

太陽輻射會產生加熱效應和光化學效應，造成資料老化、脆化、膨脹、軟化發粘及密封失效。

 

６）沙塵環境

 

沙塵環境易造成零件磨損和賭塞，使過濾器失效、電氣密封功能下降。

 

７）鹽霧環境

 

鹽霧環境會產生化學反應，造成機械強度下降、資料腐蝕及電氣功能變化。

 

８）雨水環境

 

雨水環境會產生降落滲透效應，容易使發動機熄火、電氣設備失靈，加快金屬表面腐蝕。

 

三、環境類試驗方法及設備選用

 

隨著科技的開展，實驗設備已開展到智能化、虛擬化、網絡化及微型化階段，且具備高精度和率的特點，并將沿著這一趨勢繼續開展。將針對各種環境條件，結合在用檢測設備，簡述部件常規環境試驗方法及設備的選用。

在整車開發過程中，主機廠對零部件從模塊到整車進行一系列的測試。性能試驗包括材料試驗、模塊性能試驗、子系統性能試驗、整車性能試驗。以安全氣囊為例，作為安全檢查，會有很多輪的驗證。氣囊里邊涉及火要，如果驗證不充分，會對乘客造成傷害。造成大規模召回的高田安全氣囊事件就是典型的驗證不充分的結果。

 

模塊試驗分為DV試驗和PV試驗，分別為設計驗證和生產驗證。DV是驗證零件設計是否滿足要求，PV是驗證零件供應商的生產是否滿足設計要求，以及產線質量的穩定性。DV包括基本性能，高低溫情況下，Margen發生器的氣囊展開的到位時間。氣袋的壓力是否符合整車安全設定的目標，確保系統試驗中假人的傷害值*小。發生器壓力測試等。針對成熟設計，環境耐久可以跟PV一起驗證。

PV試驗在DV試驗基礎上增加環境模擬試驗。所用零件必須是正常生產線下來的模具件。環境模擬包括粉塵、溫度震動、溫濕沖擊、溫度沖擊等。在實驗室溫箱中實現全生命周期的老化過程。老化之后的零件進行基礎點爆，需滿足設計要求。涉及到環境耐久，屬于長周期試驗，一輪一般至少需要3個月。供應商內部的子零件測試會更加嚴格，如發生器的溫濕試驗，設計冗余要大于整車使用壽命。如果驗證不充分，如高田，導致了超過3000萬輛的召回，直接導致這么一家行業*二的安全系統供應商破產，被浙江的均勝電子收購。

 

 

 

材料試驗包括所有材料的物性表、ELV、VOC、四項散發、表面鍍層等。一般主機廠會有自己的材料庫。新材料眼經過嚴苛測試，合格之后進入材料庫，為再次使用免去重復測試的時間和費用。

 

子系統試驗包括性能試驗和系統集成試驗。性能試驗需要氣囊跟環境件一起裝車，靜態點爆，驗證對環境件的沖擊。包括高低溫，85，-35。若塑料件被打碎，氣囊相當于炸但，不但不能保護人，還會對人造成傷害。系統集成試驗是通過Buck車身安裝被動安全相關零件，進行滑臺測試。相對于整車碰撞測試可以節省時間和費用。可以提前鎖定被動安全的相關參數，為整車試驗做鋪墊。

整車試驗包括性能試驗和路試。性能試驗驗證車輛碰撞時對假人的保護效果。若碰撞得分過低，此時整車強度改善空間有限，*簡單的優化方法是調節氣囊參數。通過氣囊剛度調整來實現假人傷害值的降低。根據整車試驗結果，氣囊參數進行調整鎖定之后，需從新進行DV/PV、子系統的驗證。所以一套試驗至少要做兩輪。越是要求高的主機廠，整車開發周期越長，中間需要大量的驗證優化改進。一般車輛的生命周期是5年，很多優異主機廠在全新車型上市的時候，下一代車型的架構件已經開始定點了。架構件是長周期，對整車性能有底層影響的零件。

 

整車路試，MB匹配，Crest試驗等驗證外觀、NVH性能、耐久等。如今對NVH的要求越來越高，NVH也是大多數主機廠的痛點之一。路試會進行各種工況，除了跑道壞路，還要上高原，下盆地，冬天去黑河，夏天去海南。所以主機廠的試驗條件肯定比大家平時用車條件苛刻n倍。

 

目前由于CAE技術的進步。仿真分析同步上零件試驗中。如早起的強度仿真，中期的氣袋點爆模擬，后期的整車約束系統仿真等。仿真可以指導零件性能的優化方向，提前鎖定參數。針對較小改動，不用進行整車測試，而是用仿真來判斷風險大小，再確定是否有必要進行試驗。目前是仿真與試驗結合，保證結果可靠的基礎上*大限度的減少試驗次數。

 

我國是轎車運用環境*嚴酷的之一，“三高”環境條件對轎車的環境適應性提出更高的要求。我國在轎車實驗技術和環境適應性研討方面取得了長足的前進和開展，但起步較晚，與國外比較仍有較大距離。隨著轎車工業的快速開展，技術的不斷完善和前進，未來實驗的開展趨勢能夠概括為：環境實驗方式多樣化，實際運用環境實驗與實驗室模仿環境實驗相結合，著眼于，實驗環境條件復雜多樣，覆蓋規模更廣，虛擬環境仿真實驗將是實驗的重點開展方向具有廣闊的應用遠景。