副車架螺栓斷了，怎么辦？

在新車開發(fā)的過程中，螺栓松動而后斷裂是經(jīng)常發(fā)生的問題。今天，螺絲君介紹一個副車架螺栓斷裂問題的分析過程和原因排查，說明當(dāng)螺栓斷裂問題發(fā)生時，應(yīng)該從哪幾個方面分析問題，為相關(guān)工程師們提供一個工作思路，希望在工作中起一定的參考作用。

01 問題描述

駕駛員執(zhí)行直線規(guī)范時，副車架位置噠噠異響，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)左后副車架固定螺栓斷裂， 圖片如下。試驗(yàn)車輛多次出現(xiàn)副車架扭矩衰減的現(xiàn)象，這輛車螺栓斷裂初判是扭矩衰減導(dǎo)致。

02  失效原因分析

對于是那些原因?qū)е铝伺ぞ厮p導(dǎo)，使用魚骨圖進(jìn)行分析：

在排除了螺栓的零件質(zhì)量有缺陷后，把工作重點(diǎn)放到摩擦系數(shù)、螺栓需要提供的軸力校核和車架裝配過程的細(xì)節(jié)中。

2.1 摩擦系數(shù)影響因素分析

由于副車架和車身的結(jié)合面是帶滾花齒端面，從表格中三個維度考慮摩擦系數(shù)的影響因素：

具體說明如下：

a 套管和車身鈑金硬度差

對標(biāo)車副車架套比車身鈑金件硬度大40HV以上形成嵌入式的壓痕，從未發(fā)生過松動，基于車身鈑金件硬度（183HV）一致，核查問題車套管的硬度。

問題車的套管沒有經(jīng)過熱處理，硬度偏低，和鈑金件沒有有效的硬度差。

b 套筒滾花齒形

問題車的滾花齒形比對標(biāo)車的齒形寬，過渡圓角半徑不合格。

滾花齒形圖紙要求：

問題車滾花齒形實(shí)際形狀：

c 副車架套筒和車身套筒端面壓配面積比示意圖

d 壓痕對比試驗(yàn)

對比不同車型的連接面形成壓痕的情況，問題車沒有形成有效的壓痕。

2.2 螺栓涂膠的影響

由于螺栓為涂膠件，且設(shè)計(jì)摩擦系數(shù)與實(shí)際不符，導(dǎo)致設(shè)計(jì)軸力低于實(shí)際需求，螺栓扭矩衰減，可能導(dǎo)致螺栓斷裂。

2.3 擰緊方式對比

副車架前固定點(diǎn)軸力校核，原先采用扭矩法，現(xiàn)在改為扭矩轉(zhuǎn)角法進(jìn)行對比計(jì)算。

2.4 檢查副車架套筒和車身的接觸情況

副車架與車身縱梁未貼合（存在間隙）

03  主要原因分析

1  副車架與車身縱梁未貼合（存在間隙）。車身套管內(nèi)螺紋隨車身電泳，漆層厚度較厚，使螺紋配合間隙??；螺栓為涂膠零件，由于螺紋間隙小和螺紋嚙合較長，在擰緊過程中，鎖固膠不斷往后面的螺紋堆積， 使溫度升高，造成鎖固膠在擰緊過程中固化，影響螺栓擰緊，最終導(dǎo)致副車架與車身縱梁未貼合。

2  螺栓為涂膠件，且設(shè)計(jì)摩擦系數(shù)與實(shí)際不符，導(dǎo)致設(shè)計(jì)軸力低于實(shí)際需求。

3  套管沒有經(jīng)過熱處理，硬度偏低，和鈑金件沒有有效的硬度差。

4  套筒滾花齒形不合格。

5  車架套管和車身套管的壓配比太小。

04  解決措施

1  取消副車架安裝螺栓的鎖固膠，消除鎖固膠對副車架安裝造成的不良影響。

2  調(diào)整軸力，采用轉(zhuǎn)角法，去除摩擦系數(shù)的影響，扭矩值由180N.m改為150N.m+70°。

扭矩轉(zhuǎn)角法的軸力測量數(shù)據(jù)：

3  提高套管硬度，更換套筒材料由10b21改為10C，進(jìn)行局部滲碳+淬火熱處理。更改后的硬度值：

4  修改滾花齒形的模具，使其符合圖紙要求。

5  更改車身套管，加強(qiáng)支架微調(diào)，增加套管壓配比。

05  改進(jìn)效果

多個措施實(shí)施后，此安裝點(diǎn)沒有再發(fā)生試驗(yàn)和售后問題。