二级管工装在汽车制造中的应用及策略

李亚庭，龚云海，杨忠超

（1.上汽通用汽车有限公司 整车制造工程部，上海 201201；2.上汽通用东岳汽车有限公司 车身车间，烟台 264000）

0 引言

目前国内的汽车市场的增长速度随着中国整体经济放缓而出现了一定的回落，但是运动型多功能车（Sport Utility Vehicle，SUV）因为空间大，视野好，多地形等特点成功抓住了消费者的心，从本田CRV开始，SUV车型一直像雨后春笋一样越来越多，市场也越来越火爆，有的月份，SUV甚至是市场的唯一增量动力[1]，可以预料汽车公司都会将SUV作为未来提升销量的主力车型。

众所周知，气动撑杆是现在SUV举升门的主流配置[2]，但是配置的不断提升导致电动撑杆越来越普及，然而电动撑杆对汽车生产线提出了新的要求。从电动撑杆的工作原理来讲，电动撑杆需要电才能正常工作。然而在生产线上，蓄电池都是在最后进行安装的，因此在安装蓄电池前，如果打开举升门进行调试，电动撑杆对举升门的作用力将非常大。现有的SUV生产线基本是靠工人用手去控制举升门的开启速度，但是靠人力控制会增加工人的劳动负荷，也伴随着安全风险；有的生产线通过工艺或产品的调整保证安装后挡风玻璃之前不开启举升门，但是这对企业来说又面临较大的成本。

因此，本文推荐使用结构简单、小巧便捷的二级管工装来解决这个问题。通过二级管工装连通电动撑杆，使得电动撑杆在开启举升门的过程中能够正常工作并控制开启速度。

1 二级管工装

二级管工装及电动撑杆如图1所示。将二级管工装安装在电动撑杆线束上后，在整车未通电的情况下，通过电磁感应原理产生电流，从而使得电动撑杆可以正常工作而达到控制举升门开启速度的作用。

图1 二级管工装及电动撑杆

具体原理如图2所示。二级管工装内部回路由两部分组成，1为电阻，2为整流二极管。

图2 二级管工装及电动撑杆原理图

二级管工装与电动撑杆连接后，电机回路导通。若打开举升门，机械弹簧顶出举升门，撑杆内部的电机转子在永磁体磁场中转动而产生电流，同时在磁场中受到反向作用力。随着转速的提高，反向作用力逐渐增大，当反向作用力等于机械弹簧顶出力时，转速便不会继续增加，从而实现对举升门开启速度的控制。

2 二级管工装的需求策略

二级管工装并不适用于所有车型，比方说不使用电动撑杆的车型。因此本文对二级管的需求策略进行了研究。有了需求策略作为指导，工艺工程师便能在工艺开发初期，根据需求策略判定是否需要二级管工装。

二级管工装是否需要由产品和制造工艺同时决定，包括三个判定条件：1）后挡风玻璃安装之前需要调整举升门；2）举升门使用电动撑杆；3）安装后挡风玻璃之前举升门因为过轻而需要控制开启速度。只有这三个条件同时满足时，才需要使用二级管工装。

2.1 后挡风玻璃安装之前需要调整举升门

举升门是否要在安装挡风玻璃之前调整，有产品和工艺两方面的原因。

2.1.1 因为产品需要在安装后挡风玻璃之前进行举升门调整

如果后挡风玻璃与举升门是过孔安装（举升门上的安装孔大于车身上的安装孔，举升门与车身的相对位置在安装后可以调整），且后挡风玻璃与侧围有配合要求，那么必须在安装后挡风玻璃前进行一次预调，这样能保证后挡风玻璃与侧围的匹配。如果在安装玻璃后预调举升门，举升门位置的变动将带动玻璃使得玻璃与侧围的匹配不满足要求。

2.1.2 因为工艺需要在安装后挡风玻璃之前进行举升门调整

工艺对举升门调整分为两种情况：

1）由于先安装了锁扣盖板，导致在板链线（进行门盖尺寸调整的工位）调整举升门变得困难。举升门的调整是依靠对锁扣进行调整来实现的，由于锁扣处的盖板在板链线之前已经安装了，如果在板链线进行调整，务必需要拆装锁扣盖板，在高节拍的总装生产线无法进行此项操作，因此锁扣的调整往往在盖板安装前进行。由于后挡风玻璃安装之后为了保证挡风玻璃的安装效果，要求安装后挡风玻璃后很长时间内都不能开启举升门，因此只能将锁扣调整工位安排在后挡风玻璃安装之前。

针对这种情况，可以通过工艺调整将举升门调整工艺移到板链线，举升门调整完毕后再安装锁扣盖板。工艺调整方案如图3所示。

2）由于产品或工艺原因在新车型导入前已经有其他车型将锁扣调整工位安排在装挡风玻璃之前，因此新车型进入车间时直接在原有的举升门调整工位进行调整，这样可以减少工人数量，提高劳动负荷率。

2.2 举升门使用电动撑杆

现在的SUV主要使用气动撑杆和电动撑杆。气动撑杆结构简单，成本低，安装方便[2]。电动撑杆结构复杂，成本高。少数中高端SUV才配备电动撑杆。但是随着汽车科技的发展，电动撑杆今后必将以优异的性能而慢慢成为市场的主流。

2.3 安装后挡风玻璃之前举升门因为过轻而需要控制开启速度

举升门在安装后挡风玻璃之前，因为质量较轻，如果此时因为工艺需求需要开启举升门，而电动撑杆因为未接通而无法控制开启速度。但是并不是所有带电动撑杆的举升门都面临这个问题，这跟电动撑杆的选型和举升门的重量有关系。

3 二级管工装的工艺安排

二级管工装是工人在开启举升门调整锁扣时使用，因此二级管工装需要安排在总装车间的举升门调整工位。

具体工艺流程如下：1）工人去线边料箱取二级管工装；2）将二级管工装插到电动撑杆线束上；3）调整举升门锁扣；4）调整完毕后取下二级管工装。

由于二级管工装非常小，拿取、安装、取下二级管工装的节拍可以等同于小零件去计算。二级管工装的功能主要是通过电器元件来实现的，当二级管工装内部电路出问题导致失效时，是很难通过外观来识别的，所以使用前最好通过万用电表来检测其是否失效。考虑到操作的简便性，可以制作专用的检测器，如图4所示。另外，检测后发现失效的产品需要用专门的回收盒进行存放并与完好的二级管工装进行区分。

图3 在板链线调整举升门的工艺方案

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图4 二级管工装的检测装置

4 结束语

随着SUV车型的普及，需要使用电动撑杆的车型越来越多，对于举升门调整工位来说简便、可靠的二级管工装将不可或缺，本文深入介绍了二级管工装的原理及需求策略，也对二级管工装在车间的工艺安排做了介绍，为后续车型是否选用二级管工装提供了策略支持。

[1]崔东树.2016年4月份全国乘用车市场分析[J].轿车情报,2016,06.

[2]王丽敏,彭子栋,李卉.基于杠杆原理举升门气弹簧布置研究[J].企业科技与发展,2016,4.