《汽车耐久性试验-关键部件疲劳耐久测试全解析》

汽车耐久性试验，作为全面考核整车、系统、子系统及零部件可靠性的重要环节，其中疲劳耐久寿命更是核心考核指标。在车辆研发领域，耐久性、疲劳、寿命与可靠性这几个概念虽紧密相关，但实则各有不同。汽车耐久性指的是 “维持质量与功能的使用时长”，多数汽车企业对整车耐久性设定了明确标准，例如 XX 年或 XX 万公里。要达成整车耐久性目标，整车、系统、子系统以及零件都必须分别满足相应的耐久性要求。而疲劳，则是指试件或构件材料在交变应力与交变应变的作用下，经历裂纹萌生、扩展，直至小片脱落或断裂的过程。

依据相关汽车标准，零部件需执行一系列疲劳耐久试验项目，常见的包括：

1.汽车按键的按压耐久试验

汽车内分布着多种按键，像中控、方向盘以及车门上的按键，它们各司其职，承担着不同功能。鉴于这些按键使用频率高，对其进行疲劳耐久测试必不可少。
在按键按压耐久测试时，关键测试参数包括按压的力、按键需承受的耐久次数、按压频率以及测试中的功能检查。测试装置通常由改装的气缸构成，气缸一端连接气源，另一端安装符合规定要求的按压头。气源供气后，气缸产生推出与收回动作，以此对按键实施按压耐久性试验。
完成测试后，不仅要仔细检查按键外观，查看是否存在变形、开裂、标签褪色等状况，还需对按键功能进行核验，确保无功能失效问题。

2.汽车把手的开关耐久性试验

汽车把手的开关耐久性试验，其测试对象除了汽车把手本身，还涵盖汽车两个零件的连接装置。以车门把手为例，测试流程为在车门完全闭合状态下，拉动把手打开车门至最大状态，接着推动把手关闭车门，这构成一个完整的耐久测试循环。测试需按规定次数完成循环。
该疲劳耐久测试借助工业机器人手臂开展。测试结束后，需全面检查汽车把手及连接装置的结构、外观与功能，避免出现外观异常或功能失效等情况。

3.汽车方向盘的扭转耐久性试验

汽车方向盘是驾驶员频繁接触且在车辆运行时需持续扭转操作的关键部件，因此对其进行扭转耐久性测试意义重大。常见的汽车方向盘扭转耐久性试验，是通过规定的扭矩力或扭转角度进行往复扭转测试，以此评估方向盘扭转系统在疲劳耐久测试后，外观与性能是否出现异常或失效。
实现该测试条件有两种途径。其一为使用扭转试验机，但鉴于方向盘尺寸，扭力试验机可能无法直接夹持，需依据方向盘具体尺寸制作适配治具来完成测试。其二是运用现代化工业机器人，机器人的机械手臂通过治具与汽车方向盘相连，在软件中编程设定，使机械手臂按预定方式旋转，带动方向盘进行扭转耐久性试验。

4.汽车手柄的力学耐久性试验

汽车手柄即挂档手柄，在驾驶过程中，驾驶员频繁通过挂档手柄切换不同档位，使其频繁承受人手施加的推力或拉力。对挂档手柄开展力学耐久性试验，能精准评估其使用状态与寿命。
对于 6 档手动挂档手柄，测试方法是从 1 档依次挂至 5 档，再挂入倒车档，最后回到空档，这为一个完整操作循环，按此循环方式完成规定次数的耐久试验。自动档手柄测试则相对简单，只需从最高档位推至最低档位，再推回原位，同样需按规定次数进行挂档操作。这两种测试均可借助工业机器人手臂完成，测试前预先设定好规定的推力与拉力，由工业机器人手臂操控挂档手柄，通过编程实现规定的挂档要求，依次对不同档位进行挂档并完成规定次数循环。测试后需观察汽车手柄外观与功能是否出现异常及失效现象。

5.汽车线束的弯折耐久性试验

汽车线束作为连接汽车各部件的关键纽带，对实现部件功能起着不可替代的作用，故而其耐久性试验尤为重要。在实际驾驶中，因车辆行驶于不同路况，受颠簸、振动等影响，线束在车内会产生振动或扭转变形，所以需进行弯折耐久性试验。
测试时，首先要依据测试线束的外径制作两个规定尺寸的弯曲半径，分别置于线束左右两端。将线束垂直固定在指定设备上，在线束下端垂直悬挂一定重量的重物，上端用夹具夹持，使上端线束在两个弯曲半径中间位置进行规定角度（如 90°、180° 等）的弯折测试，弯折程度由弯曲半径的外径决定。此线束弯折耐久性测试可利用电机、气缸外加夹具完成，用夹具夹持需弯折的线束端，电机转动带动夹具进行规定角度弯折，并完成规定次数的弯折操作。测试后需检查汽车线束外表面有无破损，还需连接汽车部件进行功能检查 。