前束调整横拉杆螺母紧固扭矩控制能力提升

廖鑫 韦谨宗

【摘 要】前轮前束是保证汽车稳定安全地直线行驶，使转向轮具有自动回正作用的四轮定位参数之一。前轮前束可通过改变横拉杆的长度调整，而横拉杆的位置参数调整需要对横拉杆螺母进行紧固，扭矩必须在工艺参数范围内，否则会出现紧固件松动，造成转向系统损坏，甚至影响驾驶安全。文章通过介绍前束调整横拉杆螺母紧固工艺改造，实现系统性防错和过程控制能力提升的目的，并且运用SPC工具分析过程能力指数，巩固改进成果。

【关键词】前束调整螺母;紧固扭矩;能力提升

【中图分类号】U472 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）04-0068-03

0 引言

汽车制造业发展迅速，用户对车辆安全、稳定性能的要求不断提升，前轮前束是保证汽车稳定安全地直线行驶，使转向轮具有自动回正作用的四轮定位参数之一，以车辆的前方为观测点，于两轮轴高度处测量左右两侧轮胎前端与后端的距离，前端距离与后端距离之间的差值就是前束值[1-2]。调整前轮前束转向横拉杆可以保证汽车良好的驾驶性和可靠性，所以本文通过介绍前束调整横拉杆螺母紧固工艺改造，实现系统性防错和过程控制能力提升的目的，并且运用SPC工具分析过程能力指数，巩固改进成果。

1 前束调整横拉杆螺母工艺现状调查

上汽通用五菱汽车股份公司某车型的横拉杆螺母扭矩紧固点为PS1关键扭矩点，当前的工艺执行紧固方式为“CLICK扭矩扳手紧固+点漆+二次CLICK扭矩扳手复核”，工艺参数见表1。

随机抽取25组合格的横拉杆螺母紧固的扭矩数值，输入-CPK控制图（如图1所示），计算得出CPK=0.72，当前执行的工艺能力指数CPK<1.33，未达到乘用车制造水平的要求，急需进行改进。

2 前束调整横拉杆螺母紧固扭矩控制能力提升改造

对整车四轮定位横拉杆螺母扭矩紧固选取阿特拉斯STwrench电子扭矩扳手进行控制，满足紧固要求，提升过程质量控制能力，实施策略如下。

（1）选用可以存储数据、处理数据、显示扭矩数值的阿特拉斯STwrench电子扭力扳手控制系统。该系统通过电子传感器等高级电子元器件实现高精度的扭矩数值控制，能很好地提升扭矩的控制过程能力，具体的结构框架如图2所示。系统主要由工具控制网络中心（Tools Net）、数据处理器（QATnode T）、蓝牙型号接收器、电子扭力扳手等部件组成。

（2）横拉杆螺母紧固电子扭力扳手设置调整扭矩值标准为55～68 N·m，确保操作人员的施力范围在可控制的范围内，施加的扭矩值若超限，系统防错报警，无法完成工作，此时需松开螺母后重新施加扭矩，达到施加扭矩防错的目的（如图3、图4所示）。

（3）完善STwrench扳手控制系统连锁与防错功能。横拉杆螺母紧固属于四轮定位参数校准中的一部分工艺内容，通过扭力电枪控制系统与四轮定位控制系统PLC实现信号交互，通过手持扫描枪扫描车辆VIN码输入检测系统，增加电枪完成信号至检测系统PLC，在PLC程序中增加防错应用程序，由左右两颗横拉杆螺母紧固信号组成，只有电枪给出两次合格信号后，检测系统才显示检测合格，否则无法完成工作，最终实现系统防错。具体工艺流程如图5所示。

3 前束调整横拉杆螺母紧固扭矩控制能力提升验证

设备系统投入使用后，在合格的整车中执行扭矩数值校核验证，随机抽取连续25组合格的横拉杆螺母紧固的扭矩数值，输入-CPK控制图（如图6所示），计算得出CPK=1.48，改进后执行的工艺能力指数CPK>1.33，已达到乘用车制造水平的要求，能力提升改造效果显著。

4 结语

本文运用SPC工具分析当前检测线前束调整横拉杆紧固过程能力，认为其不满足乘用车制造需求，提出了扭矩控制能力提升的改造方案，引入阿特拉斯STwrench电子扭力扳手控制系统，同时利用现有的设备技术条件，完成系统的升级改造，并且完善各种防错及数据存储功能。改造后前束调整横拉桿螺母紧固过程能力得到大幅提升，过程能力指数CPK>1.33，最终实现了前束调整横拉杆紧固扭矩控制能力提升的目的。

参 考 文 献

[1]张立军.浅谈汽车四轮定位检测[J].时代汽车，2019（10）：157-158.

[2]张起勋，邵承会，张忠元，等.3D四轮定位仪校准装置关键检测技术研究仪器[J].仪表学报，2014，35（9）：1979-1989.