當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢下汽車輪胎產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶來的思考

郭俊

摘 要：輪胎是汽車行駛系的重要零部件之一，其安裝扭矩的穩(wěn)定性直接關(guān)系到汽車行駛的安全性能，因此，汽車輪胎扭矩控制作為總裝廠的關(guān)鍵工序進(jìn)行控制。車輛下線路試后出現(xiàn)輪胎螺母扭矩衰減的問題，直接影響整車的安全。

關(guān)鍵詞：輪胎；扭矩；衰減；安全性能

汽車輪胎作為汽車行駛系統(tǒng)中最為重要的部件之一，其安裝扭矩的穩(wěn)定性直接關(guān)系到行駛的安全性能，輪胎螺母扭矩出現(xiàn)衰減，輪輞和輪轂不能緊貼合，車輛行駛一段時(shí)間后可能會(huì)出現(xiàn)輪胎固定螺母松動(dòng)，在行駛過程中會(huì)出現(xiàn)輪胎晃動(dòng)現(xiàn)象，會(huì)影響駕駛?cè)藛T的舒適感；輪胎螺母松動(dòng)會(huì)造成輪胎在行駛過程中出現(xiàn)上下竄動(dòng)和左右擺動(dòng)，輪胎的無規(guī)律竄動(dòng)和擺動(dòng)給前后橋上的螺柱很大的動(dòng)載荷，存在破壞螺栓的風(fēng)險(xiǎn)，車輛在行駛過程中會(huì)帶來較大的安全隱患。

一、輪胎螺母扭矩衰減原因分析

（一）螺紋連接及扭矩衰減概述。螺紋連接是利用內(nèi)外螺紋旋合形成的螺旋副的自鎖特性進(jìn)行的聯(lián)接，根據(jù)連接性質(zhì)不同，螺紋連接可分為硬連接和軟連接兩種：

硬連接：緊固件頭部與零部件表面貼合后旋轉(zhuǎn)角度在30°之內(nèi)就可以達(dá)到目標(biāo)扭矩值的聯(lián)接稱之為硬連接。

軟連接：緊固件頭部與零部件表面貼合后旋轉(zhuǎn)角度在720°以上方可達(dá)到目標(biāo)扭矩值的連接稱之為軟連接。

扭矩衰減：擰緊工作完畢后發(fā)生在緊固件上的扭矩值降低現(xiàn)象稱之為扭矩衰減，衰減后的扭矩值低于目標(biāo)值但較為穩(wěn)定，一般在擰緊操作完成后30ms內(nèi)會(huì)完成60%以上的扭矩衰減。

（二）生產(chǎn)中常見的螺紋連接扭矩衰減。對(duì)于任何一種連接，隨著時(shí)間的推移都會(huì)有一定程度的扭矩值衰減，一般發(fā)生以下兩種情況：

1、粗糙的表面配合時(shí)造成的衰減。由于連接零部件表面粗糙有間隙導(dǎo)致螺紋連接時(shí)結(jié)合不夠緊密，隨著之后表面的相互磨合逐漸相互嵌入的時(shí)候就會(huì)發(fā)生扭矩衰減。2、軟連接中的扭矩衰減。軟連接多見于零部件間加裝墊片、密封膠及密封橡膠圈等情況。擰緊時(shí)由于擰緊軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)而造成應(yīng)力集中，暫時(shí)造成扭矩偏高的現(xiàn)象，待擰緊動(dòng)作結(jié)束后集中的應(yīng)力會(huì)釋放在整個(gè)螺紋連接中，造成螺紋的扭矩值會(huì)下降。

（三）失效模式（扭矩衰減）分析

根據(jù)車輪胎輪輞和前后橋安裝面貼合結(jié)構(gòu)，結(jié)合輪胎螺母打緊時(shí)螺母與零部件表面貼合后旋轉(zhuǎn)角度在30°之內(nèi)即可達(dá)到目標(biāo)扭矩值，不難判斷出：該處連接為硬連接。扭矩衰減從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等方面進(jìn)行失效模式分析。

1、人員技能分析。輪胎裝配為汽車總裝關(guān)鍵工序，對(duì)該崗位的人員技能有較高的要求，且必須持關(guān)鍵工序操作證上崗，操作員工的技能滿足要求，對(duì)輪胎螺母安裝扭矩衰減沒有影響。2、設(shè)備工具分析。輪胎打緊工具主要有擰緊機(jī)和手動(dòng)定扭扳手，兩種定扭工具均按期進(jìn)行進(jìn)行標(biāo)定，且標(biāo)定均合格，故工具對(duì)輪胎扭矩衰減無影響。

3、物料狀態(tài)。（1）前橋影響。平面度是指基片具有的宏觀凹凸高度相對(duì)理想平面的偏差。平面度過大說明該平面有一定的凸凹不平，導(dǎo)致兩零部件連接面有一定的間隙。如前橋制動(dòng)鼓安裝面平面度過大，輪輞安裝面和前輪轂安裝面之間會(huì)有間隙，隨著之后表面的相互磨合逐漸相互嵌入的時(shí)候就會(huì)發(fā)生扭矩衰減。（2）輪胎影響。由失效模式分析可知：輪輞安裝面的平面度和油漆厚度會(huì)影響輪胎螺母扭矩衰減。使用不同狀態(tài)（平面度和油漆狀態(tài)）的輪胎進(jìn)行裝車測試，平面度較大和油漆厚度過大的輪胎扭矩衰減嚴(yán)重，故輪輞的平面度和油漆狀態(tài)不合格是輪胎扭矩衰減的主要原因。（3）后橋影響。a、制動(dòng)鼓安裝面油漆狀態(tài)影響確認(rèn)。選用2臺(tái)套輪輞安裝面平面度合格的輪胎安裝分別至制動(dòng)鼓安裝面油漆狀態(tài)不同的后橋進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)確認(rèn)制動(dòng)鼓安裝面油漆狀態(tài)差是輪胎安裝扭矩衰減的主要原因。b、制動(dòng)鼓平面度影響確認(rèn)。對(duì)制動(dòng)鼓端面的平面度進(jìn)行測量，測量值穩(wěn)定在0.04mm，該數(shù)值對(duì)輪胎扭矩衰減無影響。c、制動(dòng)鼓與輪輞配合影響確認(rèn)。制動(dòng)鼓與輪輞的配合面為制動(dòng)鼓和輪轂的有效基面，輪輞有效基面直徑比制動(dòng)鼓有效基面直徑愈大，兩者配合越好（不會(huì)出現(xiàn)干涉）。使用三坐標(biāo)測量儀對(duì)輪輞和制動(dòng)鼓分別進(jìn)行測量：輪輞有效基面直徑大于制動(dòng)鼓有效基面直徑，兩者不存在干涉，故兩者的配合對(duì)輪胎螺母扭矩衰減無影響。4、分析結(jié)論。輪輞平面度、油漆狀態(tài)以及后橋制動(dòng)鼓端面油漆狀態(tài)差為輪胎螺母扭矩衰減的主要原因。

二、輪胎螺母扭矩衰減問題整改

1、輪輞總成制定整改措施和新的工藝標(biāo)準(zhǔn)：增加沖壓壓力值的要求（設(shè)備壓力≥800T）、增加輪輞校平工藝以及輪輞噴漆狀態(tài)要求（無流痕、雜質(zhì)、漏底漆等不良）。2、制動(dòng)鼓標(biāo)準(zhǔn)制定：1） 無任何流掛、雜質(zhì)堆積等不良2） 油漆厚度≤20μm3、后橋品質(zhì)提升：制定新的噴漆工藝和防護(hù)手段確保后橋油漆狀態(tài)滿足要求。

三、驗(yàn)證效果

對(duì)整改后的車輛進(jìn)行了1個(gè)月的實(shí)車測量，測試數(shù)量為41臺(tái)車，共984個(gè)數(shù)據(jù)，合格984個(gè)，合格率為100.00%。達(dá)到目標(biāo)要求。

四、結(jié)論

經(jīng)過本文分析驗(yàn)證得出，提升零部件的精度和品質(zhì)（輪輞平面度控制、油漆狀態(tài)穩(wěn)定）是控制輪胎螺母扭矩嚴(yán)重衰減的最有效手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社，2006，05.

[2]鄭德權(quán).汽車總裝工藝.機(jī)械工業(yè)出版社，2012.