高鎖螺母HST185報(bào)廢率高問(wèn)題解決方案

李曉楠　彭森

【摘 要】在飛機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，存在因緊固件損壞的情況導(dǎo)致返修或返工，且造成緊固件損壞的因素不易定位， ，影響生產(chǎn)進(jìn)度，增加生產(chǎn)成本。本文以某型飛機(jī)高鎖螺母HST185報(bào)廢率高問(wèn)題解決為例，提供一種典型緊固件報(bào)廢率高的方案解決措施。

【關(guān)鍵詞】高鎖螺母HST185；無(wú)法擰斷；安裝試驗(yàn)；擰斷力矩；安裝工具

0 引言

在飛機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，存在因緊固件損壞的情況導(dǎo)致返修或返工，且造成緊固件損壞的因素不易定位， ，影響生產(chǎn)進(jìn)度，增加生產(chǎn)成本。本文以某型飛機(jī)高鎖螺母HST185報(bào)廢率高問(wèn)題解決為例，提供一種典型緊固件報(bào)廢率高的方案解決措施。

1 現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題描述

在裝配某型飛機(jī)吊掛結(jié)構(gòu)某架次中央承力段過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)高鎖螺栓HST11-6（與之配合的高鎖螺母為HST185DU-6ACU）在擰緊過(guò)程中高鎖螺母頭無(wú)法擰斷，拆下高鎖螺栓后，發(fā)現(xiàn)高鎖螺栓內(nèi)六角有損壞現(xiàn)象。出現(xiàn)緊固件損壞情況的概率為50%。

2 工程問(wèn)題調(diào)查

2.1 在發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行復(fù)查，即對(duì)選用HST185是否滿足設(shè)計(jì)要求進(jìn)行復(fù)查：

a）HST185為抗剪型高鎖螺母，與之相配的HST11也為抗剪型高鎖螺母；

b）高鎖螺母材料為A286高溫合金鋼滿足吊掛盒段內(nèi)部溫度要求；

c）由于吊掛蒙皮和前梁設(shè)計(jì)面不平行，在安裝高鎖螺母需要有角度不超過(guò)5°的自調(diào)整功能，HST185最大自調(diào)整角度為7°；

d）同樣材質(zhì)、螺紋尺寸、內(nèi)六方尺寸的抗拉型高鎖螺栓配用的抗拉型高鎖螺母HST1078TB6（40～50英寸-磅），其擰斷力矩值大于HST185DU6ACU（25～40英寸-磅），未發(fā)生擰不斷現(xiàn)象；

e）目前市面上未有同時(shí)滿足b），c）條件的更低力矩性能的抗剪切高鎖螺母。

2.2 在經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)復(fù)查，明確此高鎖螺母無(wú)設(shè)計(jì)選用問(wèn)題后，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步調(diào)查問(wèn)題：

a）2016年4月12日現(xiàn)場(chǎng)了解情況如下：

1）同牌號(hào)不同批次的高鎖螺母HST185DU6ACU在三架次安裝無(wú)問(wèn)題；

2）同牌號(hào)另一批次的高鎖螺母HST185在兩架安裝時(shí)，有約50%的高鎖螺母無(wú)法擰斷，鉆掉高鎖螺栓后，發(fā)現(xiàn)高鎖螺栓內(nèi)六角變形，變成接近圓形；

3）現(xiàn)場(chǎng)新采購(gòu)一批次的高鎖螺母HST185DU6ACU在試裝配階段無(wú)問(wèn)題。

b）設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件和工藝現(xiàn)場(chǎng)對(duì)問(wèn)題批次的高鎖螺母和新一批次的高鎖螺母進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)：

1）從新一批次高鎖螺母和問(wèn)題批次高鎖螺母中各取10個(gè)HST185DU-6ACU，與同一批次的HST11-6在同一試片上使用同樣工具進(jìn)行對(duì)比安裝試驗(yàn)，試驗(yàn)件信息見(jiàn)表1：

2）試驗(yàn)中，安裝第一組高鎖螺母時(shí)，工人使用套筒擰斷高鎖螺母頭時(shí)安裝費(fèi)力，并且最終安裝10個(gè)高鎖螺母中有4個(gè)高鎖螺母螺母頭無(wú)法擰斷，安裝工具套筒的六角棍斷裂成麻花狀；安裝第二組高鎖螺母時(shí)，工人使用套筒擰斷高鎖螺母頭時(shí)安裝輕松，最終10個(gè)高鎖螺母全部成功安裝，安裝工具套筒的六角棍僅輕微變形。

通過(guò)問(wèn)題批次的高鎖螺母和新一批次的高鎖螺母對(duì)比試驗(yàn)后，又對(duì)兩批次螺母的出廠試驗(yàn)報(bào)告及入廠驗(yàn)收?qǐng)?bào)告進(jìn)行了對(duì)比，掌握數(shù)據(jù)如下：

1）工廠目前做了問(wèn)題批次的高鎖螺母擰斷力矩值：20組試驗(yàn)樣本高鎖螺母HST185DU-6ACU的擰斷力矩平均值為3.80 N.m（近34 in lbf），見(jiàn)圖2；設(shè)計(jì)已經(jīng)要求沈飛對(duì)新一批次的高鎖螺母做擰斷力矩值計(jì)算，用于對(duì)比兩批高鎖螺母擰斷力矩值差異。（沈飛需到北京做擰斷力矩測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)施。），供應(yīng)商的出廠測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖3。

2）根據(jù)目前找到原廠提供的高鎖螺母數(shù)據(jù)，可以對(duì)比出各批高鎖螺母在松脫力矩、擰斷力矩和預(yù)緊力等性能上差異較大。

3）試驗(yàn)對(duì)比結(jié)論：

根據(jù)對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果，以及供應(yīng)商出廠測(cè)試的螺母力學(xué)性能數(shù)據(jù)，初步判斷，發(fā)生高比例無(wú)法擰斷的原因是：制造商對(duì)于高鎖螺母的螺紋尺寸、螺母熱處理、潤(rùn)滑工藝控制不穩(wěn)定。

3 工程建議后續(xù)措施

根據(jù)調(diào)查結(jié)構(gòu)，工程建議的后續(xù)措施如下：

1）標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)發(fā)出文件，要求各機(jī)體制造商對(duì)HST185系列高鎖螺母產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)收裝配試驗(yàn)；

2）加強(qiáng)對(duì)國(guó)外高鎖螺母制造商的PCD和質(zhì)量體系審查，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性；

3）標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)對(duì)問(wèn)題批次的高鎖螺母HST185DU-6ACU進(jìn)行第三方性能測(cè)試，對(duì)比安裝試驗(yàn)（螺栓干涉安裝與螺栓間隙安裝），確保已經(jīng)裝機(jī)（113-114架）的高鎖螺母能滿足性能要求，同時(shí)最終驗(yàn)證無(wú)法擰斷的根本原因；

4）應(yīng)完善對(duì)機(jī)體供應(yīng)商質(zhì)量體系要求，并加強(qiáng)宣貫和監(jiān)督，如標(biāo)準(zhǔn)件合格證、入場(chǎng)復(fù)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)追溯性等進(jìn)行有效控制。

4 結(jié)論

此現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查并解決措施方案可以保證現(xiàn)場(chǎng)后續(xù)的生產(chǎn)進(jìn)度，可作為一種典型的緊固件損壞問(wèn)題解決措施方案。

[責(zé)任編輯：張濤]