VDA 285-1-2003 《3 5吨以下汽车圆盘式制动片 - 研发及质保》.pdf

1、DEZEMBER 2003 VDA - Empfehlung 285 - 1 fr Scheibenbremsbelge der Fahrzeuge bis 3,5 to Entwicklung & Qualittssicherung Verband der Automobilindustrie e. V. (VDA) Westendstrae 61 , 60325 Frankfurt/Main Vertrieb: Dokumentation Kraftfahrwesen e. V. (DKF), Ulrichstrae 14, D 74321 Bietigheim - BissingenVD

2、A 285-1: 2003-12 Seite 2 Stand 05 INHALTSVERZEICHNIS Seite VORWORT 3 1./2./3. Zweck und Geltungsbereich/Bezugsunterlagen/mitgeltende Dokumente 4. Kenndaten und Kennwerte 5 5. Produkt- und Funktionsbeschreibung, 6 6. Produktqualittsvorausplanung und Prfplan 6 6.1 Ablauf 7 6.2 Produktqualittsvorauspla

3、nung und Prfplan 8-9 6.3 Matrix Aktivittenplan 10 6.4 Nachweisfhrung unter Wahrung des Know-How Schutzes 11 7.1 Prfungen und Anforderungen Belag komplett 12 7.2. Physikalische Daten 13 7.2.1/2/3 Dichte, Porositt, pH-Wert 7.3. Mechanische und thermische Eigenschaften 15 7.3.1. Abscherkraft und Bindun

4、g 15-18 7.3.2 Kompressibilitt kalt und hei 19-22 7.3.3 Wrmedurchgang 23-24 7.3.4 Belagwachsen 25-26 7.3.5 Korrosionsbestndigkeit Rckenplattenbeschichtung 27 7.4 Reibverhalten, Reibwerte, Prfprogramm 28-33 7.5 Dokumentation 33 7.6 Berechnungsformel fr Bremsmomente 34 7.7 Belagdatenblatt 35-38 8 Anhan

5、g 1: Bremsmomente gem 7.6 39-48 9 Anhang 2: Schwungmassenprfung nach AK Master 49-63 VDA 285-1: 2003-12 Seite 3 Stand 05 VORWORT Das Kunden-Lieferantenverhltnis in der Automobilindustrie befindet sich weltweit im raschen Wandel. Vor dem Hintergrund eines sich verschrfenden Wettbewerbes und Kostendru

6、ckes verlagert der Automobilhersteller in wachsendem Mae Verantwortlichkeit an den Zulieferer. Angesichts einer rasch fortschreitenden Globalisierung der Fahrzeugindustrie, globaler Fahrzeugplattformen und weltweiten Unternehmen, erscheinen globale Prfspezifikationen fr Entwicklung, Auswahl und Qual

7、ittssicherung von Reibbelgen unabweisbar und dringlich. Die VDA Empfehlung 285-1 vom Dezember 2003 ersetzt die Vorgnger Empfehlung aus dem Jahre 2001. Die neue Empfehlung wurde unter Mitwirkung des VRI / FEMFM Arbeitskreises AK QS und Mitgliedern des damaligen AK Standard erarbeitet. Grundgedanken d

8、ieser berarbeitung sind: - Absicherung der Projektphase mit bertragung in die Produktion - Erhhung der Produktsicherheit bei gleichzeitiger Begrenzung der Prfkosten - Prfdichte in Abhngigkeit der Prozestabilitt - Sicherung des Fertigungsprozesses anstelle von Endkontrollmanahmen, wobei etwa erforder

9、liche Entscheidungen fr Fertigungseingriffe am Produktionsort zu treffen sind. - Die Empfehlung bercksichtigt eine Reihe technischer Neuerungen der Prftechnik. Die in dieser Empfehlung dargestellten Ablufe basieren u.a. auf den QS-9000 / VDA Broschren und umfassen den gesamten Produktqualittsvorausp

10、lanungs- Proze von der Definitionsphase bis hin zur Kennwertfestlegung. Im folgenden (auf Seite 7) mit Phase 1 - 7 dargestellt. Es ist beabsichtigt, den Inhalt dieser Empfehlung in die internationale Normung einzubringen. SC 2 und TC 22 haben zwischenzeilich die Ausarbeitung einer ISO Vorschrift auf

11、 der Basis dieser VDA Empfehlung , auch bekannt unter dem Namen Global - Spec. veranlat. nderungsvermerk Gegenber der Ausgabe VDA 285-1 aus Februar 2001 wurden im Abschnitt 7.4.1.4 die Formelzeichen berichtigt. VDA 285-1: 2003-12 Seite 4 Stand 05 1. ZWECK Das vorliegende Regelwerk beschreibt systema

12、tische Ablufe zur Entwicklung und Prfverfahren zur Beurteilung der Qualittslage von Scheibenbremsbelgen. Im Rahmen der Vereinheitlichung der unterschiedlichen Herstellerprfvorschriften wurde gleichzeitig eine Verbesserung der bestehenden Prfverfahren im Hinblick auf Reproduzierbarkeit und Vergleichb

13、arkeit dargestellt. Vereinzelt vorhandene Prfvorschriften, die in ihrer Aussagezuverlssigkeit eingeschrnkt sind, wurden durch aussagekrftigere Prfungen zum Teil ersetzt bzw. nicht aufgenommen. Die in diesem Regelwerk beschriebenen Prfverfahren und daraus resultierende Ergebnisse ermglichen in Verbin

14、dung mit Toleranzbndern eine schnelle Beurteilung von Scheibenbremsbelgen. Durch die Vereinheitlichung der Ablufe ber die verschiedenen Phasen wird gewhrleistet das im Kunden/ Lieferantenverhltniss die Q-Management Regelwerke transparent nachvollziehbar werden und eine globale Umsetzung mglich ist.

15、2. GELTUNGSBEREICH Das vorliegende Regelwerk hat Gltigkeit fr Scheibenbremsbelge, die in Kraftfahrzeugen mit hydraulischer Bremsbettigung eingesetzt werden. Diese Vorschrift findet Anwendung innerhalb der Produktentwicklung und der laufenden Serienberwachung. Dieses Regelwerk ist Bestandteil der all

16、gemeinen Lieferanten- und Herstellerverpflichtungen und damit Teil der Vertragsvereinbarungen zwischen Kunden und Lieferant. 3. BEZUGSUNTERLAGEN, MITGELTENDE DOKUMENTE Zustzlich zu den in diesem Regelwerk aufgefhrten Anforderungen gelten auch die folgenden Dokumente und Regelwerke: Technische Zeichn

17、ung und Produktspezifikationen FMEA (Fehler Mglichkeits- und Einfluanalyse) Gesetzesanforderung (EG-Richtlinien, FMVSS 105 usw.) Merkmalkatalog FEMFM, aktuelle Ausgabe Zugehrige Spezifikationen, Dokumente und Regelwerke: DIN 53151 Gitterschnitt DIN 50021 Salzsprhtest DIN 53210 Rostgrad DIN 53209 Bla

18、sengrad DIN 53167 Unterwanderung VDA 621412 Anstrichtechnische Prfungen ISO 6310 Kompressibilitt ISO 6312 Abscheren ISO 9000 f f Norm fr Qualittssicherung VDA Schriftwerke Qualittsmanagement QS-9000 Broschren VDA 285-1: 2003-12 Seite 5 Stand 05 4. KENNDATEN UND KENNWERTE ABSwrmeabgebende Oberflche d

19、er Bremsscheibe m2 (idealisiert als flache Scheibe) AB Belagflche cmAK Kolbenf cmB Belagbindung, Materialrckstand nach Abscherversuch % C* Bremsenkennwert - F Kraft N FAb Abscherkraft NFBBasiskraft bei Kompressibilittsmessung kN FLLastkraft bei Kompressibilittsmessung kN FPPrfkraft bei Kompressibili

20、ttsmessung kN Fu* Umfangskraft N GABelaggewicht in Luft bei Dichtebestimmung g GBBelaggewicht in Wasser bei Dichtebestimmung g GBSBremsscheibengewicht N dx Kompressibilitt beim letzten Prfzyklus m dx400 Kompressibilitt bei 400C m dxRT Kompressibilitt bei Raumtemperatur m d1 Kompressibilitt beim erst

21、en Prfzyklus m Md Moment Nm P Porositt % RT Raumtemperatur (18-28C) C s Belagwachsen , Thermische Ausdehnung, m smax Belagwachsen , Maximalwert m TA Anfangstemperatur CTE Endtemperatur CV Belagvolumen bei Dichtebestimmung cm VB Belagverschlei mm, gVsScheibenverschlei mm, g WdWrmedurchgang C a Verzge

22、rung % c spezifische Wrme J/g K n Drehzahl min -1 m Gewicht kg t Zeit s Dichte g/cm pB Bremsdruck barreffeffektiver Reibradius mm Wrmebergangskoeffizient W/mK Wirkungsgrad % Reibwert - B Betriebsreibwert - F Fadingreibwert - k Kaltreibwert - m mittlerer Reibwert - max maximaler Reibwert - min minima

23、ler Reibwert - VDA 285-1: 2003-12 Seite 6 Stand 05 5. PRODUKT- UND FUNKTIONSBESCHREIBUNG Scheibenbremsbelge sind wichtige Funktionsteile der Radbremse und werden durch eine Zuspannkraft, welche durch die Bettigungskolben des Bremssattels aufgebracht werden, beim Bremsvorgang an die rotierende Bremss

24、cheibe gepret. Bei der hierbei auftretenden Reibungsarbeit wird die Bewegungsenergie des Fahrzeuges im wesentlichen in Wrme umgewandelt. Fr die Wirksamkeit und das Komfortverhalten der Bremsanlage ist der Bremsbelag von wesentlicher Bedeutung. Scheibenbremsbelge bestehen im wesentlichen aus dem Reib

25、werkstoff und dem Belagtrger (Rckenplatte) sowie ggf. aus Gerusch-/Dmpfungsmanahmen, Verschlei-/Warneinrichtungen und Halte- bzw. Fhrungselementen. Die dauerhafte Verbindung von Reibwerkstoff und Belagtrger wird in der Regel durch ein Bindesystem bei einem Preproze erreicht, bei dem der Reibwerkstof

26、f mit Druck und Temperatur beaufschlagt wird. Zum Erreichen einer festigkeitsmig besseren Verbindung und anderer Eigenschaften knnen Zwischenschichten (Underlayer) zwischen Reibwerkstoff und Belagtrger eingesetzt werden. Konventionelle Reibwerkstoffe bestehen im wesentlichen aus Faserstoffen, Bindem

27、itteln, Gleitmitteln, Metallen und weiteren Fllstoffen. Die Zusammensetzung bercksichtigt hierbei neben den tribologischen auch physikalische Werte, die sich auf das Komfortverhalten auswirken knnen. Die Bezeichnung des Reibwerkstoffes und die Ausfhrung der Belagtrger, sekundren Dmpfungsmanahmen, Be

28、lagfedern sowie Belagwarnanzeiger sind in der Zeichnung definiert. 6. PRODUKTQUALITTSVORAUSPLANUNG UND PRFPLAN Unter 6.2 Prfplan werden die Mindestanforderungen an Prfumfnge verschiedener Produktentwicklungsphasen definiert. Die Entwicklungsphase Prototypen (Phase 1-4) beschreibt die Systematik und

29、die Prfungen bei der Herstellung von Scheibenbremsbelgen aus Werkzeugen, die noch nicht dem Serienstand entsprechen. Die Erstbemusterung (Phase 5) beschreibt die erforderlichen Prfumfnge fr die Beurteilung der ersten Serienfertigung mit den fr die Serie vorgesehenen Werkzeugen und Prozessen. (Nach k

30、undenspezifischen Bemusterungsanforderungen). Die Stabilitt des Herstellprozesses wird durch Dokumentation und Auswertung von Prozeparametern bzw. Prozeergebnissen nachgewiesen. Zur laufenden Fertigungsberwachung obliegt die Dokumentation und die Prfhufigkeit der Verantwortung des Belagherstellers.

31、Die chemisch-physikalischen Belagkennwerte aus den hier beschriebenen Prfungen beinhalten Leistungsmerkmale/ Kennwerte eines Belages resultierend aus einer Prozekette. Aus diesem Grund knnen chemisch-physikalische Kennwerte in Bezug auf die Prozefhigkeit nicht unter dem Gesichtspunkt der statistisch

32、en Prozeregelung betrachtet werden. Vereinbarte Toleranzgrenzen sind aber einzuhalten. VDA 285-1: 2003-12 Seite 7 Stand 05 6.1 ABLAUF Die Belagfreigabe erfolgt ber eine Fahrzeugerprobung und paralleler Ermittlung der Kennwerte durch die hier beschriebenen Prfungen. Der Belaghersteller stellt sicher,

33、 da durch geregelte und auditierbare Ablufe die Kennwerte, die Zusammensetzung und die berwachung der festgeschriebenen Verfahrensparameter eingehalten werden. Die Ermittlung der Kennwerte mit den hier beschriebenen Prfungen nach Ablauf dieser Prozekette ist eine Besttigung der vorgegebenen, ordnung

34、sgemen Ablufe. Der zeitliche Versatz der Prfungen zum Proze erlaubt keine regelnden Eingriffe im Sinne einer SPC-Fhrung in den Proze. Die Ermittlung der Kennwerte am fertigen Belag im Rahmen einer Chargenprfung dient dem kontinuierlichen Nachweis der Konformitt und erlaubt Trendbeobachtungen. Die Fe

35、stlegung der zulssigen Streubnder fr diese Kennwerte erfolgt in 3 Stufen. Stufe 1: Prototypen (Phase 4) Tolerierung nach Vorlage der ermittelten Werte aus der Prfung der Chargen der Prototypenbemusterung. In der Auswertung werden die Daten aus der Variante bercksichtigt, die zur Freigabe fhren. Eine

36、 Eintragung im Belagdatenblatt oder in die Zeichnung erfolgt mit der Bezeichnung Vorlufige Richtwerte. Stufe 2: Erstbemusterung (Phase 5) 1. Charge aus Serienproduktion unter der Voraussetzung, da die Zusammensetzung, das Verfahren, die Bremse, Scheibe und die Geometrie festgelegt sind und dem Serie

37、nstand entsprechen. Abstimmung Tolerierung mit Hersteller Fahrzeug/Bremse. Vergleich zu Stufe 1 und Zeichnungs- oder Belagdatenblatteintrag. Variationen zu Stufe 1 (vorlufige Richtwerte) sind mit dem Kunden abzuklren. Stufe 3: Fertigungsberwachung Einbezug 5 weiterer Chargenprfungen (Phase 6) nach d

38、iesem Regelwerk. Betrachtung der Daten unter statistischen Gesichtspunkten. Zeichnungs- und Belagdatenblatteintrag in bereinstimmung mit dem Belaghersteller und dem Hersteller Fahrzeug/Bremse. berwachung der Serie anhand dieser Kennwertfestlegungen! Eine Streubandberprfung nach einer festzulegenden

39、Zahl von Chargenprfungen, unter Bercksichtigung der statistischen Verteilung, ist im Bedarfsfall vom Belaghersteller und Hersteller Fahrzeug/Bremse durchzufhren. VDA 285-1: 2003-12 Seite 8 Stand 05 6.2 Produktqualittsvorausplanung und Prfplan -Produktqualittsvorausplanung- Konzept Vorausplanungs- Er

40、stbem usterung/Anfang/ Vorplanung programm PPAP(Pflichten -Lastenheft)Produkt-Design u.-EntwicklungProze-Design u.-EntwicklungProdukt -u. ProzeVerifizierung (Betr.Vers.)Produkt- u. Proze-Validierung(Produkt- u. Prozeaudits)ProduktionPrototypingFertigungsplanung - und -Steuerung PlanungValidierungVer

41、ifizierungPhase 6SerienfertigungPhase 7Prototyping1. SerienchargeVorausw ahlPhase 1 Phase 2DefinitionRckm eldung, Beurteilung und evtl. KorrekturmanahmenPhase 3 Phase 4 Phase 52.-6. SerienchargefestlegungKennwert-VDA 285-1: 2003-12 Seite 9 Stand 05 -Prfplan- Erluterungen: “T“ Die so gekennzeichneten

42、 Werte sind als Trenddarstellung aufzuzeigen. * Hufigkeit und Stichprobenumfang nach Herstellerprfplan bez. projektspezifisch festlegen. * Grundstzlich ist der Reibwert nach dem Prfprogramm Md= const. zu ermitteln. * Schwungmassenprfungen werden nach AK Master (siehe Anhang 2) bzw. nach Absprache mi

43、t dem Kunden durchgefhrt. + Neue Belge Der komplette Prfplan gilt nur fr neue Produkte bez. Reibmaterialnderungen vorhandener Produkte. Die angegebenen Stckzahlen fr Bremsbelge sind Mindestanforderungen. Bei Prototypen ist bei nachgewiesenem Teilemangel eine Verringerung der Stichprobenzahl zulssig.

44、ALLGEM EINESSichtprfung *Abm essungen 5 5* 5 5 *Werkstoff: Dichte, PH-Wert, Porositt55*55 *PHYSIKALISCHE DATENAbscherfestigkeit RT a) - 3* 5 5 *Nach Reibwertprfung b) 1 Br. Satz3 Br. Satz3 Br. Satz1 Br. Satz *Kompressibilitt kalt (kom plett)10 10* 10 10 *Kompressibilitt warm 400CWrm edurchgangBelagw

45、 achsen - 2 2 1 *Korrosionsbest. (kom plett)-*REIBVERHALTEN *3 Br. Satz3 Br. Satz1 Br. Satz *Reibwerte Md= const- 1 Br. Satz*Schwungm assenprfung AK M aster 1 Br.Satz1 Br.Satz1 Br.Satz1 Br.Satz*MerkmaleT+T+T+T+12Index*-100% 100 % 100 % 100%3313645 7PhaseVDA 285-1: 2003-12 Seite 10 Stand 05 6.3 Matri

46、x Aktivittenplan 4Entwicklungsziele xZuverlssigkeit und Qualittsziele xVorlufige Stcklisten xVorlufiger Prozeablaufplan xVorlufige Liste der besonderen Produkt- und Prozem erkm ale xProduktsicherungsplan xDesignverifizierung xDesignprfungen xQM-Plan (K ontrollplan) fr Prototypen xTechnische Zeichnun

47、gen (einschl. rechnergesttzte Daten) xTechnische Spezifikationen ( Bezug Lastenheft ) xM aterialspezifikationen xnderung von Zeichnungen und Spezifikationen xNeue Forderungen an Ausrstung, W erkzeuge u. Einrichtungen xBesondere Produkt- und Prozem erkm ale xForderungen an Lehren und Prfeinrichtungen

48、 xHerstellbarkeitsanalyse xVerpackungsnorm en und -richtlinien xBew ertung des QM-System s fr Produkt und Proze xProzeablaufplne xxW erkstrukturplan xZuordnungstabellen fr besondere Merkmale xxProze FM EA (Process Failure and E ffects Analysis (P-FM EA) xxQM-Plan (K ontrollplan) fr Vorserie (Betriebsversuch) xxProzeanw eisungen xxPlan fr Prfsy