汽车安全带是国家强制要求的被动安全装置,其主要功能是在碰撞发生时减少乘员与车辆之间的碰撞,极大地减小乘员的安全风险。随着我国经济的持续发展以及汽车保有量的持续上涨,我国的交通安全事故率居高不下。这些问题主要是由于我国人口众多,道路交通压力大造成的,然而更重要的是由于我国车辆安全技术发展缓慢,技术普遍落后。针对国内安全带开发能力较差,产品可靠性不高的问题,本文建立基于质量功能展开(QFD)、试验设计(DOE)、设计失效模式影响及其后果分析(DFMEA)等六西格玛设计方法的某车型汽车安全带卷收器设计流程,并应用于某车型的安全带卷收器的设计。论文的研究对我国汽车安全带企业提升质量、快速响应市场的能力有重要的工程应用价值。论文主要研究内容有:(1)建立基于六西格玛设计方法的某车型安全带卷收器设计流程;应用QFD技术,分别从法律法规、产品内部客户和外部客户三个方面进行展开分析,将客户需求转化为汽车安全带设计的工程指标;研究历史质量记录,设计先期完成DFMEA;将DFMEA及QFD作为安全带的设计输入,确定汽车安全带卷收器的设计指标,并明确其优化设计的目标。(2)深入研究安全带卷收器锁止机构的工作原理和结构特性,完成某车型安全带卷收器锁止机构的动力学建模并求解;利用MATLAB求解,分别研究弹簧刚度、弹簧预压缩量、弹簧力轴线距、惯性摆块转动惯量四个参数对锁止加速度的影响,进行锁止机构的优化设计,并利用DOE进行参数分析,确定最大影响参数和最佳参数组合,从而提高非重要参数所在零件的重用率。(3)输入DFMEA及锁止机构设计优化的参数,完成安全带卷收器总成以及各部分零件的结构设计;根据DFEMA中分析的潜在失效模式,在设计阶段利用有限元方法进行某车型安全带卷收器设计仿真验证,确保设计的稳健性。(4)完成某车型安全带的测量系统准确性分析,确保测量结果的正确性;完成某车型安全带卷收器手工样件的性能实验及小批量产品的实验,验证理论设计的正确性。