車輪螺母卡住故障原因分析

摘 要：通過對車輪螺母卡住的故障原因分析，結(jié)果表明車輪螺栓與螺母的表面處理是最主要的原因。

關(guān)鍵詞：螺栓；螺母；達(dá)克羅

1 概述

某汽車企業(yè)生產(chǎn)的大巴車從量產(chǎn)開始，在裝配線和售后屢屢發(fā)生車輪螺母被卡住的故障。導(dǎo)致裝配不能順利進(jìn)行，售后部門顧客諸多抱怨。該故障現(xiàn)象表現(xiàn)為：螺母被卡住一般是發(fā)生在螺母旋出的時候，開始時螺母能旋動，但是越往外旋出所需力矩越大，然后就旋不動被卡住了，進(jìn)退不得。

2 原因分析

開始時從螺栓和螺母硬度、擰緊力矩、安裝方法這幾方面作了分析。對螺栓和螺母進(jìn)行硬度檢測，發(fā)現(xiàn)螺栓螺母硬度符合要求，擰緊力矩也做了嚴(yán)格控制，安裝方法也作了改進(jìn)，但是都沒有多大的效果。

后來才注意到了螺栓、螺母的表面處理問題，該企業(yè)采用的螺栓、螺母表面處理都是采用的達(dá)克羅處理工藝。“達(dá)克羅”是由片狀鋅粉、鋁粉、含鉻的金屬鹽及粘結(jié)劑組成的涂液涂覆于零件表面，經(jīng)燒結(jié)而形成的一種全新結(jié)構(gòu)和性能的防護(hù)層。達(dá)克羅膜層厚僅4-8μm，但其防銹效果卻是傳統(tǒng)電鍍鋅、熱浸鋅或涂料涂覆法的7-10倍以上。因其具有超強(qiáng)的耐腐蝕性、優(yōu)良的深涂性能、無氫脆和良好的再涂裝性能，廣泛應(yīng)用于汽車零部件的防腐處理。

達(dá)克羅處理工藝流程如下：脫脂→除銹→涂覆→預(yù)熱→燒結(jié)→冷卻[1]

通過脫脂除銹除去零件表面的油污、銹及氧化皮，提高膜層與基體的結(jié)合力。涂覆是用達(dá)克羅液噴涂或浸漬零件，然后再采用離心甩干、自然垂流、吹散等方式除去多余的處理液。

預(yù)熱使涂層的水分逸出，燒結(jié)過程使涂層固化，鋅片和鋁片在有機(jī)物的鋪展作用下并呈片狀疊加，形成達(dá)克羅涂層。

螺栓、螺母零件經(jīng)脫脂除銹后，采用網(wǎng)籃浸漬達(dá)克羅液后，并在離心設(shè)備中甩掉多余的達(dá)克羅液體，避免處理液在局部的堆積。螺栓表面的達(dá)克羅液體容易甩干，因為螺栓是一個桿狀零件，沒有東西遮擋，但螺母就不一樣了，螺母是孔狀零件，孔里面的多余液本很難甩干凈。進(jìn)行達(dá)克羅處理的一批螺母，總會有不少是難以甩掉多余的達(dá)克羅液體，經(jīng)預(yù)熱燒結(jié)冷卻之后液體就變成了堅硬固體。達(dá)克羅積液固體如圖1所示。

當(dāng)螺母的達(dá)克羅積液固體很多時，在旋進(jìn)去的時候就被卡住了。當(dāng)螺母的達(dá)克羅積液固體不是很多時，一般是能旋進(jìn)去的，但是在旋出來的時候被卡住。其主要原因是：一方面，螺母內(nèi)易積存達(dá)克羅積液，積液固化后形成固體，另一方面由于達(dá)克羅涂層表面硬度不高、抗劃傷能力不強(qiáng)，旋進(jìn)去的時候經(jīng)螺紋切割有部份固體變成了小顆粒，小顆粒順著螺紋會堆積在一起，當(dāng)車輪在轉(zhuǎn)動時螺母會受力而且溫度會升高，這樣受到擠壓和溫度變高的小顆粒會變成大塊顆粒甚至產(chǎn)生燒結(jié)現(xiàn)象，如圖2所示，內(nèi)外螺紋燒結(jié)到一起，難以旋出。

3 改進(jìn)措施

經(jīng)過以上分析，可以從以下幾個方面進(jìn)行改進(jìn)：

（1）改進(jìn)達(dá)克羅處理工藝，采用達(dá)克羅處理的螺母不宜進(jìn)行浸涂法，否則易使螺紋處積存多余達(dá)克羅液體，而應(yīng)采用噴涂法，盡量使液體分布均勻，避免產(chǎn)生達(dá)克羅液體堆積現(xiàn)象。

（2）選用達(dá)克羅處理的螺栓與鍍鋅或磷化處理的螺母配合使用。

（3）螺栓和螺母均不采用達(dá)克羅處理，而選用其他表面處理工藝的緊固件，如鍍鋅、磷化等。

根據(jù)該公司實際情況，因緊固件是采取外購方式，采用第二種方法，車輪緊固件選用達(dá)克羅處理的螺栓和鍍鋅處理的螺母，實際應(yīng)用中，還會出現(xiàn)車輪螺母卡死現(xiàn)象，但螺母發(fā)生卡死的概率降低了很多。后來選用的車輪緊固件又改為螺栓、螺母均采用磷化、鍍鋅處理，在實際應(yīng)用中基本沒有發(fā)生車輪螺母卡死的現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

通過以上分析，達(dá)克羅表面處理的螺栓、螺母若同時使用，要求螺母表面達(dá)克羅涂層要均勻，固化前無達(dá)克羅液體堆積現(xiàn)象，否則在螺母旋入和旋出過程中，容易發(fā)生螺紋卡死現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒志武，王紅洲.達(dá)克羅技術(shù)[J].汽車工藝與材料，2003（2）：8.