Porter Engineered Systems 案例
直径为½英寸的弹簧为何在调节汽车座椅的倾斜度时会发挥重要作用？欲知详情请咨询Porter Engineered Systems，一家为汽车原始设备制造商（OEM）和售后市场行业制造机械座椅及转向管柱调节系统的制造商。为了在竞争对手繁多的该行业中保持竞争力，Porter Engineered Systems必须持续不断地努力减少成本，同时改善座椅调节技术和位置控制装置。通过与来自Reell精密制造公司的工程师合作，来改善Porter Engineered Systems的控制座位调节的Mechlok®致动器，该公司实现了上述两个目标。
Mechlok致动器能够锁定在设定的行程范围内的任何位置，并且在两个方向上均能实现锁定。其设计能够承受达2000磅的力，无论是向前或向后的力。这是一种安全功能，能够在出现车辆事故的情况下防止靠背运动。在每个前排靠背上使用两个Mechlok装置，来调节倾斜度。
由Porter Engineered Systems制造设计经理Jim Eaton看来，主要的目标是减少生产Mechlok®致动器的制造报废率。所述致动器安装在世界各地大多数主要汽车制造商的30多种不同车载平台上。
精密弹簧直径集成入Mechlok致动器
Eaton说道，“我们原来的供应商所提供的弹簧的直径变化过多，不适合于我们的应用。缺少精密性导致产生了大量报废产品。这使我们的生产效率降低，并导致出现这方面的性能问题。”
Mechlok致动器是一种线性机械式离合装置，该装置将致动棒与一对紧紧握持该致动棒的两个相互卷绕的弹簧结合起来。在按下座位调节杠杆时，相互卷绕的弹簧稍微松开，让这根致动棒（该致动棒也是座位背后的支撑）伸出或退回，这取决于希望获得的座位角度。这四个卷绕的弹簧必须以非常高的精密度进行握持与松开，否则座位的一侧将会过早地变紧或松开。
抱簧直径很重要的其中一个原因是，它会影响弹簧“尖端”（即两端朝上的一小部分）的最终位置。 一个弹簧尖端将弹簧固定至蛤壳外壳，而另一个弹簧尖端接合至致动器机构。如果抱簧的尖部未能精确地进行定位，那么一个装置至另一个装置的握持与离合将不会一致。而正是这样的不一致性使得Porter Engineered Systems报废了其很多部件，而导致了大量浪费。由于没有办法在组装整个Mechlok装置之前测试弹簧，因此即使只有抱簧不符合要求，也必须报废整个装置。
对于Reell而言，通过制定定制化解决方案来帮助客户解决性能问题是应当做的事。Reell百分之九十的收入来自于为客户设计并制造定制的精密转矩解决方案。另外，Reell还生产全系列标准产品，包括抱簧离合器。Eaton说道，“Reell的工程师为我们解释了他们的专利弹簧卷绕技术如何能够让弹簧的直径达到更高的一致性。”
Reell的专利弹簧卷绕技术提高一致性
在传统的弹簧卷绕方法中，首先需要校准弹簧卷绕机器，然后让弹簧成形。在弹簧制造好以后，对其进行整理，从而控制弹簧的公差。然而，这样会造成过多废物，并制造成本很高。Reell的专利设计能够在卷绕弹簧的同时控制弹簧的直径，这样几乎消除了弹簧直径不一致的情况。有一种计算机控制弹簧成形工具能够使用压电晶体在线圈成形的过程中控制成形工具的位置。弹簧卷绕机器以每秒400次的速度在弹簧成形过程中监控并调节弹簧的直径，这样就可以实现实时质量控制，以在线圈成形过程中而不是成形完成后确保准确性。
Reell的工程师应用他们的定制设计能力，包括快速原型开发能力，来评估这些组件。Reell弹簧技术团队的总经理Sean Frost说道，“我们先拆开闭锁组件，对其进行调试，并制作我们自己的弹簧来与其配合。除了改善弹簧直径外，我们还提高了其他性能特性，如座椅调整中的‘卡盘’或松动情况。这将负载保持能力提高了约20%。”
Eaton说道，“Reell帮助我们了解到了制造一个性能良好的离合器弹簧所需的所有因素。我们现在关注弹簧变截面、转矩和其他因素。我们原来的努力未能确定制造性能良好的弹簧所需的所有参数。”
盈亏情况说明Reell提供的帮助是很有效的。Eaton继续说道，"现在弹簧的直径很精确，我们已将我们的生产报废率降低了约30%。Reell已为Porter Engineered Systems生产了超过8000万个弹簧，而未曾出现过重大质量事故。Eaton继续说道，“目前我们正在评估可采用弹簧卷绕技术来增加性能并降低成本的未来应用。”