橡胶嘴杆胎压监测传感器与车轮装配困难问题分析及改进研究
马颂颂
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马颂颂,. 橡胶嘴杆胎压监测传感器与车轮装配困难问题分析及改进研究[J]. 传感器研究,2021.7. DOI:10.12721/ccn.2021.157074.
摘要:
胎压传感器和车轮作为汽车车轮总成的重要部件之一,对汽车的行车安全起着重要作用。如果安装不到位,可能出现严重的交通的事故。本文以橡胶嘴杆胎压监测传感器项目装配过程中装配困难问题为研究对象,采用鱼骨图分析法梳理问题影响因素,并通过DOE实验验证锁定出关键原因。结果表明所研究装配过程中装配困难问题中由气门嘴孔小径、气门嘴孔倒角、润滑剂、安装工具 四个因素的对安装难易程度的影响最大,从而揭开了橡胶嘴杆胎压监测传感器与车轮装配问题分析与排查的标准流程规律。本文研究内容对解决橡胶嘴杆胎压监测传感器与车轮装配困难问题具有非常重要的参照意义和实际应用价值。
关键词: 橡胶嘴杆气门嘴孔小径气门嘴孔倒角润滑剂安装工具
DOI:10.12721/ccn.2021.157074
基金资助:

1 前言

胎压监测传感器与车轮组装后的状态是影响整车的轮胎压力稳定性的重要因素之一。尤其是橡胶嘴杆式的胎压传感器,因为橡胶嘴杆的胎压监测传感器在组装后操作工无法直接观察到胎压面压紧状态,只能通过安装时的卡顿感或者肉眼观察装配情况来确认是否正确安装。当出现装配困难现象后,传感器和车轮的配合面可能出现没有完全贴合的情景,当随着用户累计驾驶路路程的里程数增长后,轮胎压力可能会出现胎压报警异常现象。胎压报警轻则可能会让驾驶员产生烦躁、恐惧的心理状态。如果处理不及时,严重的情形下会引起交通事故。因此对橡胶嘴杆嘴杆与车轮装配困难问题的研究具有非常重要的切实意义。

2 橡胶嘴杆胎压监测传感器与车轮装配困难问题分析

针对橡胶嘴杆胎压监测传感器与车轮装配困难问题,这不仅涉及我司胎压传感器的产品,同时还涉及到车轮产品。针对这种涉及的产品众多和配合要素比较多的现状。我确定采用鱼骨图的分析方法,从不同的层次和角度找出此问题的所有原因以及构成要素。

2.1 涉及因素分解

根据团队头脑风暴,大致将此问题的涉及层面分成五大层级,五大层次为车轮、嘴杆、安装工具、润滑剂和装配工作台,紧接着我们根据这五个层次细分到气门嘴孔厚度、气门嘴孔倒角、气门嘴孔小径、密封面宽度、密封面直径、标志环尺寸、滚轮、挂钩、型号、形态以及工作台高度等因素。

2.2原因分析

由于该问题所涉及的因素,目前只能采用相关因素的DOE验证以及依据现场装配状态来定量和定性判断各个因素的影响程度,梳理出相关因素的影响分析如下:

2.2.1气门嘴孔厚度

直接采用不同厚度轮辋气门嘴孔,无法保证其他因素是否存在变化。故根据GB/T9766.3-2016 轮胎气门嘴试验方法第3部分:卡扣式气门嘴试验方法。我们采用了不同厚度的装置板孔来模拟气门嘴孔厚度,在保证其他因素不变的情况下,分别制作出不同厚度的气门嘴孔进行拉入力实验。实验结果显示气门嘴孔厚度的变化与拉入力出现离散现象,无相关性。因此气门孔厚度减少并不能有效减小拉入力。

2.2.2气门嘴孔倒角

如同气门嘴孔厚度实验一样,此实验轮辋依旧用装置板代替,以防止其他不可控因素干扰。同时在保证其他因素不变的情况,制作出不同值的气门嘴孔倒角。实验结果显示气门嘴孔倒角的变化与拉入力出现负相关性,气门嘴孔倒角越大,拉入力越小。

2.2.3气门嘴孔小径

如同气门嘴孔厚度实验一样,此实验轮辋依旧用装置板代替,以防止其他不可控因素干扰。同时在保证其他因素不变的情况,制作出不同直径的气门嘴孔小径。实验结果显示气门嘴孔小径的变化与拉入力出现负相关性,气门嘴孔直径越大,拉入力越小。

2.2.4密封面宽度

由于橡胶产品特性的影响,密封面宽度是模压一体成形的,无法通过后续再加工处理。只能通过采用相似结构的、不同密封面宽度的相似产品来进行实验验证,实验结果显示密封面宽度数值增大与拉入力是离散关系,无相关性。因此密封面宽度的增加并不能有效减小拉入力。

2.2.5密封面直径

由于橡胶产品特性,其密封面直径无法通过后加工进行处理。只能人工再同一批次产品中人工挑选出不同尺寸的密封面直径尺寸进行验证。通过模拟验证,实验结果显示密封面直径数值与拉入呈现正相关现象。

2.2.6标志环直径

如同密封面直径一样,标志环的直径大小并不同在后期进行增大处理,因此只能人工再同一批次产品中人工挑选出不同尺寸的密封面直径尺寸进行验证。在保证其他因素不变的情况,筛选出不同直径的标志环。实验结果显示标志环直径数值与拉入呈现正相关现象。

2.2.7滚轮大小

滚轮的验证必须根据轮辋来确定,同时轮辋沟槽的深度不同,其所需的尺寸大小也有所差别。具体选用状态需要进行实物适配后,才能选择出合适的滚轮大小,具体情况以现场装配工人实际操作为主。

2.2.8润滑剂

在保证其他因素不变的情况下,选用不同的润滑剂品牌进行实验。实验结果如下,从中我门获取到选用泰克783,装配时产生的拉入力最小。

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2.3选用方案

根据问题所涉及的因素分析结果表明,橡胶嘴杆胎压监测传感器与车轮装配困难问题的主要影响为因素为气门嘴孔小径、气门嘴孔倒角、润滑剂以及安装工具。根据上述实验,结合国际要求和实际相关产品特性。我们最终选择采用气门嘴孔小径以及气门嘴孔倒角尺寸作上限加工制作、润滑剂采用泰克783型号润滑膏、滚轮采用φ22进行组合验证。在装配现场进行实物批量验证40000件,现场装配工人反馈安装轻巧,无费力现象,同时存在卡顿感,能听到清脆的咯噔声,确保安装到我。经与装胎厂和客户三方确认,一致认为橡胶嘴杆胎压监测传感器与车轮装配困难问题已经得以解决,问题可以作关闭处理。

3 结语

实验表明,气门嘴孔小径、气门嘴孔倒角、润滑剂对橡胶嘴杆胎压监测传感器与车轮装配过程中起到至关重要的作用,增大气门嘴孔小径和倒角尺寸以及选用泰克783润滑膏,可以解决装配困难问题。组合使用,减少劳动力输出,提高装配效率,降低漏气风险,增加了质量表现,减少售后客户抱怨以及不必要的交通事故风险。同时为后续的产品提供了设计公差提供了数据支持,也为后续类似问题处理提供了经验支持。

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