【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 小批裝車(chē)5萬(wàn)3江淮A0轎車(chē)道路試驗(yàn)完成8～10萬(wàn)4五菱V1電動(dòng)轎車(chē)道路試驗(yàn)完成5萬(wàn)5海馬M1電動(dòng)轎車(chē)道路試驗(yàn)完成5萬(wàn)6奇瑞達(dá)成合作意向13萬(wàn)7哈飛路寶達(dá)成合作意向3萬(wàn)8雙環(huán)小貴族批量配套4 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)協(xié)作 生產(chǎn)綱領(lǐng)項(xiàng)目建成投產(chǎn)后年產(chǎn)汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)20萬(wàn)套，年銷(xiāo)售收入達(dá)到35000萬(wàn)元。，2010年達(dá)產(chǎn)。生產(chǎn)綱領(lǐng)詳見(jiàn)表41：表41 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 表序號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)型號(hào)及主要規(guī)格年產(chǎn)量(輛)產(chǎn)值(萬(wàn)元)備注單價(jià)總價(jià)1電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ES3A100000175002電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ES2A5000085003電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)ES3C500009000合計(jì)35000 產(chǎn)品主要特點(diǎn)（1）EPS的結(jié)構(gòu)及工作原理電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在不同車(chē)上的結(jié)構(gòu)部件盡管不盡一樣，但是基本原理是一致的。它一般是由扭矩（轉(zhuǎn)向）傳感器、電子控制單元ECU,電動(dòng)機(jī)、電磁離合器以及減速機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其機(jī)構(gòu)示意如圖1所示。 圖1 EPS結(jié)構(gòu)示意圖其基本工作原理是：當(dāng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，扭矩傳感器將檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)送至電子控制單元ECU，ECU再根據(jù)扭矩信號(hào)、車(chē)速信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)等進(jìn)行計(jì)算，得出助力電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和助力電流的大小，完成轉(zhuǎn)向助力控制，EPS系統(tǒng)控制框圖如圖2所示。 圖2 EPS系統(tǒng)控制框圖（2）EPS的電流控制技術(shù) 助力控制是在轉(zhuǎn)向過(guò)程（轉(zhuǎn)向角增大）中為減輕轉(zhuǎn)向盤(pán)的操縱力，通過(guò)減速機(jī)構(gòu)把電機(jī)轉(zhuǎn)矩作用到齒輪齒條轉(zhuǎn)向器上的一種基本控制模式。步驟如下： 輸入由車(chē)速傳感器測(cè)得的車(chē)速信號(hào)；輸人由轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩傳感器測(cè)得的轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩大小和方向；根據(jù)車(chē)速和轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩，由助力特性得到電動(dòng)機(jī)目標(biāo)電流；通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流控制器控制電動(dòng)機(jī)輸出力矩。在這一基本控制過(guò)程中，助力特性曲線確定系統(tǒng)的控制目標(biāo)，決定著EPS系統(tǒng)的性能。EPS的助力特性曲線屬于車(chē)速感應(yīng)型，輸入相同轉(zhuǎn)向盤(pán)力矩值，對(duì)應(yīng)的電機(jī)目標(biāo)電流隨車(chē)速的增加而降低，能較好地兼顧原地轉(zhuǎn)向輕便性與高速路感的要求。 （3）回正控制技術(shù)當(dāng)汽車(chē)以一定速度行駛時(shí)，由于轉(zhuǎn)向輪主銷(xiāo)后傾角和主銷(xiāo)內(nèi)傾角的存在，使得轉(zhuǎn)向輪具有自動(dòng)回正的作用。隨著車(chē)速的提高，回正轉(zhuǎn)矩增大，而輪胎與地面的側(cè)向附著系數(shù)卻減小，二者綜合作用使得回正性能提高。駕駛員松開(kāi)轉(zhuǎn)向盤(pán)后，隨著作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力的減小，轉(zhuǎn)向盤(pán)將在回正力矩的作用下回正。在轉(zhuǎn)向盤(pán)回正過(guò)程中，有兩種情況需要考慮：，引起轉(zhuǎn)向盤(pán)位置超調(diào)；，轉(zhuǎn)向盤(pán)不能回到中間位置。對(duì)前一種情況，可以利用電動(dòng)機(jī)的阻尼來(lái)防止出現(xiàn)超調(diào)。后一種情況需要對(duì)助力進(jìn)行補(bǔ)償，以適當(dāng)增加回正能力。 根據(jù)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)的方向可以判斷轉(zhuǎn)向盤(pán)是否處于回正狀態(tài)?；卣刂频膬?nèi)容有：低速行駛轉(zhuǎn)向回正過(guò)程中，EPS系統(tǒng)H橋?qū)嵭袛嗦房刂?，保持機(jī)械系統(tǒng)原有的回正特性；高速行駛轉(zhuǎn)向回正時(shí)，為防止回正超調(diào)，采用阻尼控制。（4）阻尼控制技術(shù)阻尼控制是針對(duì)汽車(chē)高速直線行駛穩(wěn)定性和快速轉(zhuǎn)向收斂性提出的。汽車(chē)高速直線行駛時(shí)，如果轉(zhuǎn)向過(guò)于靈敏、“輕便”，駕駛員就會(huì)有通常說(shuō)的 “飄”的感覺(jué)，這給駕駛帶來(lái)很大的危險(xiǎn)。為提高高速行駛時(shí)駕駛的穩(wěn)定性，提出在死區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行阻尼控制，適當(dāng)加重轉(zhuǎn)向盤(pán)的阻力，最終體現(xiàn)在高速行駛時(shí)手感的“穩(wěn)重”。汽車(chē)高速行駛時(shí)，由于路面偶然因素的干擾引起的側(cè)向加速度較大，傳到方向盤(pán)的力矩比低速行駛時(shí)要大，為了抑制這種橫擺振動(dòng)，必須采用阻尼控制；此外，轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向后回到中間位置時(shí)，由于電機(jī)的慣性存在，在不加其他控制情況下，助力系統(tǒng)的慣性比機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的慣性大，轉(zhuǎn)向回正時(shí)不容易收斂，此時(shí)，也需采用阻尼控制。采用阻尼控制時(shí)，只需將電機(jī)輸出為制動(dòng)狀態(tài)，就可使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生阻尼效果。（5）關(guān)鍵部件技術(shù)特點(diǎn) 產(chǎn)品總體要求是可靠性高、重量輕、各部件綜合匹配性能好，各部件主要特點(diǎn)如下：扭矩傳感器：靈敏度高，系統(tǒng)匹配要求高；電控單元（ECU）：多參數(shù)、智能化、可靠性高、抗電磁干擾能力強(qiáng)；助力電機(jī)：低轉(zhuǎn)速、大扭矩、小慣量、微型化；電磁離合器：轉(zhuǎn)力大、抗磨損、微型化、響應(yīng)快；減速機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)比大、傳動(dòng)精度高、雙向受力、體積小、耐磨損；齒輪齒條轉(zhuǎn)向器：傳動(dòng)精度高、抗磨損；安全吸能管柱：具有吸收因意外事故產(chǎn)生的沖擊能量，保護(hù)駕駛員的安全。 主要參數(shù)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由ECU控制器、轉(zhuǎn)向管柱、齒輪齒條轉(zhuǎn)向器、扭矩傳感器、直流電機(jī)、中間軸組成。主要參數(shù)如下：表42 EPS系統(tǒng)計(jì)數(shù)參數(shù)表（基本型）部件名稱(chēng)參數(shù)類(lèi)別參數(shù)EPS系統(tǒng)助力電流特性曲線對(duì)稱(chēng)度≥90%遲滯(Nm)≤沖擊試驗(yàn)(性能)電流響應(yīng)時(shí)間（ms）≤10ms方向盤(pán)轉(zhuǎn)角≤3176。正逆轉(zhuǎn)試驗(yàn)空載力矩(Nm)≤波動(dòng)量(Nm)≤直流電機(jī)類(lèi)型永磁型額定電壓(V)DC12額定扭矩()16 額定電流(A)30額定轉(zhuǎn)速（rpm）1050噪聲(dB)≤68非工作狀態(tài)（Nm）空載轉(zhuǎn)矩≤2波動(dòng)量≤輸入、輸出扭矩特性曲線對(duì)稱(chēng)度≥98%電磁兼容等級(jí)A級(jí)ECU控制器控制方式單片機(jī)額定電壓(V)DC12工作電壓范圍(V)9～16過(guò)載保護(hù)電壓（V）16輸出控制信號(hào)對(duì)稱(chēng)度≥95%自檢、報(bào)警功能過(guò)流、過(guò)溫、過(guò)壓、欠壓及各部件輸入信號(hào)異常等故障代碼存儲(chǔ)形式EEPROM電流反饋?lái)憫?yīng)時(shí)間（ms）≤3ms電磁兼容等級(jí)≥Ⅱ級(jí)齒輪齒條轉(zhuǎn)向器行程mm傳動(dòng)比模數(shù)mm管柱減速機(jī)構(gòu)模數(shù)mm2速比：1蝸桿頭數(shù)2壓力角14176。30′ 物料需求與供應(yīng)本項(xiàng)目所需原材料與外購(gòu)件如表43所示：表43 主要原材料及外購(gòu)件表序號(hào)名 稱(chēng)單位數(shù)量主要供應(yīng)單位備注1鋼材噸寶鋼、大冶2電機(jī)萬(wàn)件20樂(lè)清吳林電器有限公司3扭矩傳感器萬(wàn)件20福州世新電子有限公司4下傳動(dòng)軸萬(wàn)件 20無(wú)錫格爾頓傳動(dòng)軸有限公司5殼體萬(wàn)件20荊門(mén)航特有色金屬鑄造有限公司6齒條萬(wàn)件20上海北特汽車(chē)零部件有限公司7中部球頭節(jié)組件萬(wàn)件40索密克汽車(chē)配件有限公司8外部球頭節(jié)組件萬(wàn)件40索密克汽車(chē)配件有限公司9密封件萬(wàn)個(gè)140安徽中鼎密封件股份有限公司5 項(xiàng)目?jī)?nèi)容和建設(shè)方案 項(xiàng)目組成和主要內(nèi)容本項(xiàng)目主要建設(shè)汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生產(chǎn)線，建設(shè)內(nèi)容包括新建7200㎡的鋼結(jié)構(gòu)廠房作為EPS項(xiàng)目廠房；購(gòu)置國(guó)內(nèi)外先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)和試驗(yàn)儀器274臺(tái)/套。 工藝方案和關(guān)鍵設(shè)備 工藝原則和工藝流程（1）本生產(chǎn)車(chē)間分上下兩層，不設(shè)空中起重運(yùn)輸設(shè)備。（2）在新增設(shè)備選型方面，力求先進(jìn)、高效與適用、經(jīng)濟(jì)相結(jié)合，綜合考慮工藝設(shè)備投資的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。（3）工藝流程ECU控制器裝配試驗(yàn)工藝外觀檢查→燒寫(xiě)分模塊測(cè)試程序→主電路板上電檢測(cè)→副電路板上電檢測(cè)→接插件電裝→總成電裝→子功能模塊性能測(cè)試→燒寫(xiě)老化測(cè)試程序→高溫老化試驗(yàn)→燒寫(xiě)最終程序→出廠性能試驗(yàn)→PCB表面涂裝→終檢→包裝電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)管柱1）EPS蝸輪加工工藝路線：數(shù)控車(chē)→清洗→蝸輪壓入→滾齒加工→數(shù)控車(chē)端面去毛刺→磨合試驗(yàn)→清洗→分組試驗(yàn)2）EPS輸出軸加工工藝路線：研中心孔→磨外圓→8條滾道滾齒加工→熱處理→磨外圓→滾外花鍵→滾螺紋→鏜軸套孔→鏜扭桿孔→測(cè)P點(diǎn)→精磨滾道→磁力探傷→清洗3）EPS殼體加工工藝路線：立加加工蝸桿腔→立加加工傳感器腔→攻絲→攻絲→攻絲→攻絲→清理內(nèi)腔→清洗4）裝配清洗→軸套壓入→蝸輪蝸桿分組→扭桿配鉆→組滑塊→對(duì)中配鉆→輸入軸注塑→安裝座注塑→后裝配→電壓調(diào)中→磨合試驗(yàn)→正逆轉(zhuǎn)試驗(yàn)→綜合性能試驗(yàn)→噪音試驗(yàn)→外觀綜合檢查→裝箱電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)齒輪齒條1）殼體兩端孔及調(diào)整孔加工→齒輪孔加工→安裝孔加工→外徑車(chē)削→交叉部拋光→清洗2）上殼體端面加工→內(nèi)徑精加工→端面精加工→安裝孔座窩加工→油孔加工→去毛刺→清洗→內(nèi)徑輥光→清洗→高壓清洗→氣密性試驗(yàn)3）齒條Φ12深孔加工→一端加工→另一端加工→兩端切槽加工→Φ4孔加工→活塞槽加工→去毛刺→軸部淬火前清洗→軸部高頻淬火→軸部校直→外徑粗加工→外徑精加工→銑齒頂面→齒部加工→去毛刺→齒部淬火前清洗→齒部淬火→全部回火→齒部校直→齒背拋光→軸部精磨→磁力探傷→旋壓→砂帶拋光→清洗4）齒輪研中心孔→滾齒→去毛刺→剃齒→去毛刺→清洗→高頻淬火、回火→校直→磨外圓→拋光大端軸承外圓→大端鉆孔、車(chē)端面→鉸內(nèi)孔、鉸孔→滾絲→鉆鉸銷(xiāo)子孔→去毛刺→探傷→清洗5）裝配齒輪總成、上殼體組件清洗→皮碗壓入→軸承壓入→扭桿件壓入→支撐套總成組裝→齒條筒壓入→鉚壓→安裝座套壓入→殼體齒條筒組件清洗→齒條筒皮碗壓入→殼體軸承壓入→齒條涂油→齒條清洗插入→前裝配→氣密性試驗(yàn)→磨合→間隙調(diào)整→耐壓試驗(yàn)→正逆轉(zhuǎn)試驗(yàn)→比例負(fù)荷試驗(yàn)→刻字→后裝配→終檢 工藝說(shuō)明和設(shè)備選用（1）車(chē)間任務(wù)：本車(chē)間負(fù)責(zé)20萬(wàn)套乘用車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的加工、檢測(cè)試驗(yàn)、裝配任務(wù)。（2）工作制度和年時(shí)基數(shù)本車(chē)間生產(chǎn)采用兩班工作制，全年工作251天，每班工作8小時(shí)；工人年時(shí)基數(shù)1830h，設(shè)備年時(shí)基數(shù)3820h。（3）車(chē)間組成車(chē)間一層布置EPS管柱蝸桿線、上蓋、蝸輪線、輸出軸線、殼體線、EPS齒輪齒條上殼體線、殼體線、齒輪線、齒條、齒條套筒線、轉(zhuǎn)向軸線及齒條線等加工生產(chǎn)線；二層布置ECU裝配、檢測(cè)、試驗(yàn)線、管柱裝配線、齒輪齒條裝配線、物流中心及辦公室、工具室等輔助部門(mén)。（4）其它工藝說(shuō)明通過(guò)本次建設(shè)新建EPS管柱裝配、蝸輪、蝸桿、上蓋、殼體、輸出軸加工線；EPS齒輪齒條上殼體、殼體、齒輪、齒條、齒條套筒、軸套、轉(zhuǎn)向軸、對(duì)中配鉆、裝配試驗(yàn)共14種零（組）件生產(chǎn)線。重點(diǎn)解決蝸輪、蝸桿齒部加工精度和效率；殼體兩端孔及調(diào)整孔、上殼體內(nèi)孔的尺寸精度和位置精度；齒輪齒條齒部加工精度和熱處理強(qiáng)度；ECU控制器的檢測(cè)、調(diào)試形成模塊化設(shè)計(jì)、配套。1）蝸桿軸的材料為40Cr，齒部精度、粗糙度要求高，漸開(kāi)線花鍵為外聯(lián)接尺寸，它的加工質(zhì)量直接影響到扭矩傳感器的輸出力矩。2）蝸輪組件為尼龍齒內(nèi)塑壓45鋼套組成。對(duì)蝸輪的齒形和粗糙度有較高的要求，且塑壓為特殊工藝，不能有填充不滿和氣孔等缺陷。3）殼體類(lèi)零件的材料為鑄鋁，毛坯外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，位置度要求高，內(nèi)孔配合緊湊，加工精度要求高。安裝孔和安裝平面為外聯(lián)尺寸，也是整個(gè)殼體的加工基準(zhǔn)，它的加工質(zhì)量直接影響到其它工序的加工質(zhì)量和最終尺寸的保證；齒條孔和齒輪孔為相交空間，形位公差要求高。4）齒輪材料為42CrMo，為助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要受力和傳動(dòng)部件，與齒條嚙合輸出轉(zhuǎn)向力，并將車(chē)輪受力信息傳導(dǎo)至ECU，齒部強(qiáng)度、韌性、齒面粗糙度要求高，其性能的好壞直接影響轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性。5）齒條材料為S45C，為助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要受力和傳動(dòng)部件，與齒條嚙合輸出轉(zhuǎn)向力，并反饋車(chē)輪受力信息，齒部強(qiáng)度、韌性和齒面粗糙度要求高，其性能好壞直接影響到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的可靠性；外圓粗糙度要求高，其加工精度直接影響車(chē)輛轉(zhuǎn)向的平穩(wěn)性。6）ECU控制器是電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心部件，所有的助力指令都從控制器發(fā)出，其性能和穩(wěn)定性直接關(guān)系到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的助力效果和總體質(zhì)量，需要多次檢測(cè)、試驗(yàn)，提前發(fā)現(xiàn)制造缺陷。（5）設(shè)備選用本項(xiàng)目選擇設(shè)備堅(jiān)持以下原則：實(shí)用型原則，首先考慮選用的設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中能否完成生產(chǎn)任務(wù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量并且能夠在一定范圍內(nèi)應(yīng)對(duì)產(chǎn)量變化?？煽啃栽瓌t，選用設(shè)備認(rèn)真考慮三個(gè)方面：一是設(shè)備能夠穩(wěn)定工作，故障率低。二是設(shè)備性能好，精度高，能充分保證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠。三是具有良好的售后服務(wù)?？砂l(fā)展性原則，考慮選用設(shè)備能夠有較大的升級(jí)空間，能夠在相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)滿足新技術(shù)的應(yīng)用，不至于很快過(guò)時(shí)。經(jīng)濟(jì)性原則，選用設(shè)備時(shí)要考慮下列兩方面，一是設(shè)備本身具有良好的性?xún)r(jià)比，二是設(shè)備的能耗低，節(jié)約能源，降低成本。通過(guò)對(duì)設(shè)備的選型、比較并經(jīng)過(guò)對(duì)許多同行生產(chǎn)企業(yè)所采用的工藝設(shè)備使用情況的調(diào)研，本項(xiàng)目根據(jù)企業(yè)發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)生產(chǎn)線規(guī)模和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工藝流程，共購(gòu)置國(guó)內(nèi)外先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備274臺(tái)（套），其中國(guó)產(chǎn)設(shè)備234臺(tái)（套），進(jìn)口設(shè)備40臺(tái)（套），設(shè)備購(gòu)置明細(xì)詳見(jiàn)附表1。主要設(shè)備購(gòu)置理由如下表：表51 主要國(guó)產(chǎn)設(shè)備購(gòu)置理由表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)及規(guī)格數(shù)量用于生產(chǎn)線選用理由1數(shù)控滾齒機(jī)Y3116CNC1蝸輪加工線內(nèi)齒精度、粗糙度要求高，該設(shè)備加工效率高，可以保證生產(chǎn)節(jié)拍2數(shù)控磨床MK16203502蝸桿加工線，齒面精度要求較高，3數(shù)控磨床MK16203506輸出軸線從工藝路線可知，輸出軸熱處理前需要磨外圓；、必須精磨；。為保證生產(chǎn)節(jié)拍，以上三個(gè)工位各需要2臺(tái)設(shè)備4高頻淬火機(jī)組專(zhuān)機(jī)1輸出軸線輸出軸需要進(jìn)行高頻淬火，根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍及零件尺寸選用5管嘴焊接專(zhuān)機(jī)1齒條筒線為保證齒條筒和管嘴的聯(lián)接強(qiáng)度，防止產(chǎn)生焊接裂紋6高頻淬火回機(jī)專(zhuān)機(jī)1齒條線因?yàn)辇X條受力情況惡劣，需要進(jìn)行整體淬火，保證必要的強(qiáng)度，回火以提高齡間的切削加工型7齒部淬火回火機(jī)SO850H(T)1齒條線由于齒條齒部要求硬度較高，心部韌性良好，需要對(duì)齒部進(jìn)行淬火，滿足使用性能8砂