汽车座椅滑轨综述

汽车座椅滑轨综述

刘大勇*

什么是滑轨

滑轨是乘用汽车座椅的重要机械部件，有着4种关键的特性：

1. 安全特性： 乘用车的前排座椅的安全带的下锚点在座椅通道侧滑轨后端，且有的车型的安全带的预张紧端在座椅门侧滑轨上，例如观致CF11和CF14车型。滑轨的锁止装置也是安全特性，保证司、乘人员在车辆失效时，安全锁止。当然了，滑轨的材料必须具有安全特性，使滑轨达到足够的强度，在车辆失效时，保护司、乘人员。

2. 连接特性：滑轨是整椅连接着车身的部件，底座的设计有2维（依据滑轨前后调节来实现）、4维（前后、上下）、6维（前后、上下、倾角）等，在滑轨上面的连接方式各不相同。当然还有安全带扣等。

3. 支撑特性：因为连接特性，起到支撑司、乘人员。根据GB 或DIN 标准，人的质量有不同等级。例如50kg ，75kg ，98kg 等等。

4. 调节特性：滑轨的前后调节是座椅的常用功能。不同公司的滑轨的调节精度不同，是因为锁止机构的设计不同。滑轨的前后调节范围影响着座椅的H 点前后位置，而整车平台的的H 点要求有限制着滑轨的调节行程。

还有其他特点，防锈、噪音等

滑轨的分类：

按驱动方式，滑轨可以分为手动滑轨、电动滑轨（含电动带记忆滑轨，表现在驱动电机的带记忆与否）；

按解锁分类，可以分为内置解锁手动滑轨，例如佛吉亚的4CB 内置滑轨；外置解锁手动滑轨，例如CRH 的手动滑轨。电动滑轨依靠齿轮组无极调节，不涉及到解锁。 按成型工艺分类，有滚压成型的滑轨和冲压成型的滑轨。目前，中、高强度滑轨，大都采用冲压成型。

按滑轨解锁强度分类，可以分成低、中、高级。一般，低强度滑轨解锁强度在15KN 以下； 中等强度滑轨的解锁强度 15KN~20KN，例如佛吉亚的4CB 普通的滑轨解锁强度19KN ，

延锋江森的Gemina 滑轨19KN ，Keiper 的T2000滑轨解锁强度20KN ；高强度滑轨的解锁强度> 20KN, 例如佛吉亚的4CB 外置解锁滑轨强度为22KN ，CRH 的外置解锁滑轨强度22KN ，Brose 的高强度滑轨的解锁强度22KN.

按滑轨截面的形状分类，可以分为对称型滑轨，如佛吉亚的4CB 滑轨；非对称型滑轨，如CRH 的基本型滑轨。

按在车上安装位置分类，分为司机座或称主驾驶侧滑轨和乘客座或副驾驶侧滑轨；或者又称车门侧滑轨和通道侧滑轨。应注意的是：日本、英国等的司机（或方向盘）在车的右侧；美国、中国等同平台车的司机（或方向盘）在左侧。

又可分为汽车的前排滑轨、中排滑轨（常见商务车）、后排滑轨(例如SVW 的Tiguan 、原Turan 车型) 。

这里着重叙述中高端乘用车的前排滑轨。

不同公司的产品，根据自己的产品族，有自己的滑轨平台。例如佛吉亚的449滑轨，4CB 滑轨，Alpha 滑轨、Ultama 滑轨；CRH 滑轨分普通型、普通加强型、加强型等。Brose 的滑轨技术采用CRH 的滑轨技术。

滑轨的基本结构：

基于滑轨的特点，滑轨核心部件，由2个相对运动的金属型腔、锁止机构（手动滑轨）或调节结构（电动滑轨）和减小滑动阻力的滚珠/柱组构成。

手动核心滑轨

电动核心滑轨

当与车身连接方式不同时，连接脚设计多种多样，衍生出不同的滑轨总成。

On Japanese Car On USA Car

滑轨的基本制造工艺：

滑轨既然是汽车座椅的重要金属部件，或说是可调节部件，必然带着汽车制造工艺的特点：冲压、焊接或预装、泳漆、装配。

制造工艺是将产品设计转化为现实，是要满足产品设计要求并最终满足客户/用户需求。

这里想表达一下自己的观点：

滑轨，同座椅的调角器、手动高调或电动齿轮盒，都是座椅的重要机械部件，他们伴随着汽车工业而诞生、成长，所有know-how 都掌握在老牌的工业化国家的悠久的公司手中，他们的长时间经验沉淀、研发投入和知识产权保护，对于中国年轻的汽车工业的零部件供应商还是“黑匣子”。

但是，也看到国内某些公司，利用国外公司独资、合资公司并国内人员流动的优势，也能自主生产低、中、高端滑轨等。他们加大产品研发的投入，建立研发中心、实验中心，积极的与外方合作，利用国外的平台优势，与国际接轨。好的趋势。

回来谈滑轨的制造工艺。

冲压是滑轨制造的起点，就是将落好的料片通过若干步骤，包含着折弯、冲孔等子过程，得到相应的轨型。国内的独资或合资公司效仿外方公司，大多采用自动的连续冲压方式。特点是投资高、产能大。

不同的类型的滑轨，冲压的步骤不同。有3（步）连（续）冲（压）、8连冲；9连冲、7连冲。

滑轨冲压采用的材料，考虑滑轨强度兼顾重量（为整车节能），大都采用高强度钢材，一般抗拉强度在500Mpa 以上，有的甚至达到900Mpa 。钢板厚度在1.50~2.00mm间，而且钢材强度要均匀，表现在钢卷的头、中、尾以及纵向、横向、45度方向强度要稳定，目的保证滑轨成型和后续的焊接、装配质量稳定。国内也能生产此高强度钢板，稳定性稍差。

接下来是冲压后单轨的预装或焊接

铆接也是滑轨的常用工艺。有的单轨需要将定位销-易于在车身定位进行铆接，有的需要冲铆螺钉，为了连接座垫。也有将与座垫的连接件或安全带支架铆接在单轨上的。以及滑轨的解锁支架也进行铆接。

铆接分为旋铆、冲铆。旋铆成型好，方便调节，但效率不高。冲铆效率高，施加能量的功率大，对铆钉的质量要求高，尺寸、材质。兼顾效率与成本，大都采用冲铆。

焊接方式多种多样，有凸焊（带凸点的电阻焊）、MAG 焊、MIG 焊、激光焊。有些滑轨厂家采用MAG 焊。投资少，易操作。但MAG 引进了焊丝等三方材料，成本高，焊缝的热影响区会导致高强度钢的强度下降，由于马氏体、奥氏体的变化。耐久性能降低。

外资或合资公司采用激光焊，大都采用YAG 激光发生器，单个光路4KW 。效率高，成本低，不需要焊丝和保护气。但对零件尺寸要求高，直线度或平面度要求0.15mm 。用于解锁支架、与车身的支架、与座垫连接件的焊接较多。激光焊系统稍复杂。国内有很专业的公司。

凸焊或点焊用于滑轨与车身的垫块、加强片等的焊接, 大都是非关键特性。

滑轨在座椅的底部连接着车身，其前部和后部局部可视，因此需要防锈，又在车内，电泳漆即可满足要求。

滑轨的泳漆采用阴极电泳漆工艺。由于泳漆工艺属于汽车行业中的化工过程，有的主机厂关注环保、和车内的气味，都采用水性漆，漆成黑色。一般用杜邦和PPG 的色浆。各个OEM 都有各自的相应标准，大同小异。

为了满足泳漆要求，需要除掉漆前件表面的异物、锈、油渍，并要在工件表面形成易于成漆膜的基底，将漆前件通直流电的作阴极，混有树脂和其他试剂的色浆溶液做阳极，在工件表面均匀地生成一定厚度湿漆膜，再经过热风烘干、冷却，就得到了漆后件。

尽管不同OEM 对泳漆的要求各不相同，一般都要满足膜厚、附着力、盐雾实验等要求。

大多数的滑轨，在单轨焊接/铆接后，进行泳漆后再装配。例如佛吉亚的所有平台的滑轨，中航精机的滑轨，CRH 的大部分滑轨。

装配过程，是将漆后件，和滚珠或滚柱、分离滚珠/滚柱的塑料件、锁止机构（仅应用于手动滑轨）等装配成滑轨核心件，并保证滑轨的滑动力、前后行程符合客户要求。实际上，滑动力的要求来自整椅并转化到单根核心滑轨的。

滑动力是滑轨的关键特性之一，需要100%检测，而且要有平顺性，避免滑动力出现尖峰。当然，油脂是必不可少的。因为整车的高低温要求，滑轨的油脂也要满足相应的要求。

这就要求，从事滑轨设计/生产者，要了解骨架客户、整椅客户直到主机厂的技术要求，才能真正设计、生产出符合客户们满意的产品。进一步讲，调角器、调高器等任何机械部件、骨架等，都是如此。但并不是让所有从业者包括国外的公司都能了解。毕竟，国内汽车零部件供应商更是“年轻”，往往都是依靠图纸生产、控制。

控制滑轨行程的档点，具有相应的强度要求，属于安全特性。在装配过程中，受档点的尺寸影响，一般由装配过程的模具保证。

装配过程，还包括核心滑轨生产后，安装不同的部件，达到完整的滑轨总成。特别是电动滑轨。需要在核心滑轨中安装电动调节丝杆、与车身连接的支架、安全带支架等等。有的手动滑轨的车身支架也存在再装配。因为与支架的设计是根据客户要求，千变万化，尺寸、形式各种各样。就设计出再装配过程，通过小模具、快换型，避免核心滑轨工艺设计复杂的设备、夹具，以提高核心滑轨的效率。

滑轨工艺过程控制

滑轨既然是汽车座椅上重要的机械部件，有着几个特性。也有着自身特有的控制方法。

常规的尺寸控制，用卡尺、千分尺、2D 坐标仪、3D 坐标仪（常用检测车身安装的空间尺寸）、塞规、Pin 规等，特殊的检具。

常规的材料检验和性能检验，一般在研发阶段、DV/PV、年度验证时应用，日常少用，实验设备大都在实验中心或者第3方专业实验室。

介绍特有的质量控制方法

在冲压过程，单轨的截面尺寸，特别是产生装配关系的球道间的相对尺寸，是重要指标。

CRH 应用截面投影对比标准模板的办法，观察截面形状并参照可测量的尺寸，然后再将手动试装配成核心滑轨，检测滑动力，而达到控制单轨冲压效果，特点是：需要切割每个单轨2个端部，费时、费材料，效率低，检测频率高就更费时了。影响生产效率。一旦，单轨冲压纵向扭了角度，依靠两个截面投影、和尺寸，不能被发现，会流到下游工序影响焊接和装配，产生批量问题。

单轨截面投影对比法

佛吉亚的冲压，采用自动设备，自动找出关键的截面尺寸，一般测5个截面尺寸，都与标准尺寸对比并记录，能清晰发现问题，包括是否“扭”了。不需要切割截面，效率高，投资高。为后续的装配奠定了稳定的基础。

自动单轨截面尺寸检测

而国内一些滑轨厂家，依照佛吉亚的测量理念，采用仿形型腔加千分表的方法，也起到了同样的效果。投资少，效果好。中国人的智慧。

滑动力测试仪。在CRH 滑轨和USA 一些滑轨冲压试配时应用。关注位移和力的关系。因为滑轨的滑动力是滑轨总成的指标，不是试配的指标，还得转化。如此看来，CRH 或USA 滑轨的追溯性从冲压开始要求就高，否则，对他们后续的产品质量的稳定性非常难于控制。换句话说，要保证产品质量的稳定性，其冲压不得不“精耕细作”，产量低或效率低。

但，佛吉亚的冲压不存在试配问题，只有在“临界状态“时，用试配来求证而已。所以，佛吉亚的冲压控制方法是值得学习参考的。

在焊接过程，尺寸和熔深检测是常规方法，用熔深来验证性能，用于焊接的首件或末件检验，特别是安全特性的焊缝。

显微镜下焊接熔深测试 1

而有的公司则采用拉伸机或采用撕裂装置，直接判定焊接性能，虽然都是破坏性验证，但撕裂方法效率高更直观，直接得出结果，避免从产品性能到过程特性的转化。因为批量生产强调满足“效果”即质量的前提下，更注重“效率”—跟Cost 紧密相关。

焊接过程质量检验模拟整轨的客户要求的强度验证

剩下的工艺没有什么特殊的控制方法了。

利用撕裂方法验证焊接性能

综合来看，滑轨价格虽然占整车价格的千分之一左右，整椅骨架的6%~10%，利润还是可观的。但制造中、高级滑轨投资大，设计空间小而难度大，过程控制难，易产生批量问题而报废，不易返工。

随着设计者、生产者以及质量人员的经验积累和新工艺、新方法的应用，滑轨的设计、生产制造并不是高不可攀的难事儿。

目前，大多设计和工艺技术还是掌握在外方公司手里，国人当自强。一万年太久，只争朝夕。

*： 作者从2004年从事汽车零件行业项目管理，曾就职Faurecia 、Keiper 、CRH 、JCI 等著名公司。有一定的经验。