淺析鋁合金車體的自攻鋼螺套安裝工藝

牛偉偉 盛騰飛 李真波

摘要：現(xiàn)如今社會(huì)的飛速發(fā)展，也推動(dòng)了我國軌道交通事業(yè)的進(jìn)步。在我國軌道交通當(dāng)中，軌道車輛是最為重要的一部分，這也致使了人們?cè)谲壍儡囕v方面的關(guān)注度越來越高。在軌道車輛的制造過程中，需要用到大量的自攻鋼螺套，該部分作用主要是車體金屬部分和非金屬部分的連接。但在自攻鋼螺套的使用過程中。常常會(huì)出現(xiàn)螺套松動(dòng)或脫落的問題，這對(duì)車輛行駛過程中的安全性有巨大的影響。因此。如何提高自攻鋼螺套的緊固力是每一個(gè)車體制造公司都需要認(rèn)真思考的問題。基于此。本文圍繞著車體當(dāng)中的自攻鋼螺套展開論述，對(duì)其安裝工藝過程中所出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并根據(jù)相應(yīng)的問題進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)在試驗(yàn)的過程中提出改進(jìn)措施。以供相關(guān)行業(yè)參考，從而推進(jìn)我國軌道交通行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自攻鋼螺套;安裝工藝;問題;改進(jìn)措施

一、自攻鋼螺套安裝過程中所面臨的問題

在車體上所使用的自攻鋼螺套的材質(zhì)一般是303或304不銹鋼，該種螺絲具有較大的強(qiáng)度。因此在車輛行駛過程中，該種結(jié)構(gòu)能夠很大程度的提高車輛的安全性和可靠性。但就目前來看，在鋁合金車體當(dāng)中使用自攻鋼螺套時(shí)，會(huì)有很多問題影響車輛的安全性。

其中問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①在自攻鋼螺套的安裝過程中，未能將其全部攻入車體當(dāng)中;②在自攻鋼螺套的安裝過程中，出現(xiàn)鋼螺套與母材不垂直的現(xiàn)象，這嚴(yán)重的影響了連接部分的強(qiáng)度;③自攻鋼螺套打磨過多，在實(shí)際的安裝或使用過程中，出現(xiàn)鋼螺絲松動(dòng)的現(xiàn)象。

在自攻鋼螺套的使用過程中，如果出現(xiàn)鋼螺套脫落的現(xiàn)象。將會(huì)嚴(yán)重的影響車輛的安全性和可靠性。由于鋼螺套的強(qiáng)度較高，而車體的鋁合金材料強(qiáng)度較低，如果出現(xiàn)剛落脫落的現(xiàn)象。鋁材上的螺紋往往會(huì)出現(xiàn)破損情況。此時(shí)如果想要進(jìn)行補(bǔ)救，只能重新安裝異型鋼螺套或者是進(jìn)行補(bǔ)焊兩種方式。其中異型鋼螺套的安裝需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，不利于維護(hù)成本的節(jié)約。焊接補(bǔ)救的方法雖然簡便，但對(duì)于后期的維護(hù)保養(yǎng)有著巨大的影響。因此如何保障自攻鋼螺套在車體上的緊固性需要每一個(gè)車輛制造廠深入思考。

二、自攻鋼螺套的實(shí)際問題分析

經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn)，自攻鋼螺套在安裝和使用過程中。所出現(xiàn)的問題和主要原因如圖1所示。

根據(jù)圖1可以看出，底孔質(zhì)量不足是自攻鋼螺套安裝出現(xiàn)問題的主要原因，其中底孔質(zhì)量問題主要集中表現(xiàn)在直徑過小或過大。除此之外，底孔攻入不垂直也是一項(xiàng)重要的因素。在實(shí)際的底孔鉆入時(shí)，所使用的鉆頭和手槍鉆，對(duì)底孔質(zhì)量的影響也需要進(jìn)一步探究。

三、自攻鋼螺套的安裝試驗(yàn)

本文針對(duì)自攻鋼螺套在車體的實(shí)際使用過程中所出現(xiàn)的問題進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。在試驗(yàn)當(dāng)中，所使用的自攻鋼螺套為M12×12mm。

主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下：①在鋁合金鋼材上轉(zhuǎn)入18個(gè)底孔。鉆入方式如圖2所示。其中第一行所使用的鉆頭直徑為14.9毫米，第2行所使用的鉆頭直徑是15毫米，第3行所使用的鉆頭直是15.1毫米;②測量并記錄底孔的直徑;③給18個(gè)底孔上安裝自攻鋼螺套，其中在前三列安裝自攻鋼螺套時(shí)，所使用的膠為樂泰膠243，在后三排底孔安裝自攻鋼螺套時(shí)，使用膠為樂泰膠277;④在室溫下干燥24小時(shí)以后，對(duì)所有鋼絲套進(jìn)行扭力試驗(yàn)。其中所試驗(yàn)的扭力值為53N·m;⑤在安裝好的自攻鋼螺套上做好位置標(biāo)記;⑥利用扳手和高強(qiáng)度螺栓對(duì)第一、二、四、五列自攻鋼螺套進(jìn)行拆卸試驗(yàn)，并進(jìn)行記錄;⑦利用棘輪扳手對(duì)第三、六列自攻鋼螺套進(jìn)行拆卸試驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)。

四、工藝改進(jìn)措施

經(jīng)過本次實(shí)驗(yàn)研究得，自攻鋼螺套脫落的主要原因是因?yàn)槠涞卓字睆狡?。因此針?duì)此種現(xiàn)象在安裝的過程中采取如下措施，能夠保證自攻鋼螺套的安裝強(qiáng)度和緊固性。

（1）在車體底孔的鉆取時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)在車體鉆取底孔的部位，進(jìn)行標(biāo)記。并且利用相關(guān)工具沖眼，而后在手電鉆上裝入直徑較小的鉆頭。進(jìn)行鉆孔處理，之后改變鉆頭的大小進(jìn)行擴(kuò)孔處理;

（2）利用相關(guān)工具檢查底孔的直徑和深度。孔徑檢測裝置如圖3所示，當(dāng)孔徑檢測裝置的最小孔徑檢測棒能夠進(jìn)入底孔時(shí)。而最大孔徑檢測棒無法進(jìn)入底孔時(shí)，說明敵孔徑合格;如果檢測裝置最小孔徑檢測棒和最大孔徑檢測棒都無法進(jìn)入底孔時(shí)，說明底孔孔徑較小，此時(shí)如果進(jìn)行自攻鋼螺套的安裝，將不會(huì)輕易攻入;如果檢測裝置最小孔徑檢測棒和最大孔徑檢測棒都能夠進(jìn)入底孔時(shí)，說明底孔直徑較大，如果進(jìn)行自攻鋼螺套的安裝，將會(huì)出現(xiàn)自攻螺套松動(dòng)或脫落的現(xiàn)象。

（3）底孔垂直度也是螺栓鋼套安裝的重要參數(shù)。在進(jìn)行底孔垂直度的檢驗(yàn)時(shí)，需要將孔徑檢測裝置插入底孔內(nèi)，然后將角尺基座與底孔基材貼緊，如果角尺的另一邊能夠與孔徑檢測裝置的外表完全貼合，便說明底孔的垂直度符合要求。

（4）測量抗拉抗扭力值。將抗拉抗扭力值測量裝置組裝好，六角頭螺栓旋入安裝好的自攻螺套，扭力扳手調(diào)到測量值后進(jìn)行預(yù)緊，自攻螺套不產(chǎn)生周向轉(zhuǎn)動(dòng)，則抗扭合格;將測量裝置中套筒取出，重新將六角頭螺栓旋入安裝好的自攻螺套，扭力扳手調(diào)到測量值后進(jìn)行預(yù)緊，達(dá)到測量值后自攻螺套未拉出，說明自攻螺套在此預(yù)緊力作用下抗拉合格。

五、應(yīng)用效果

將工藝措施應(yīng)用于某車體制造的項(xiàng)目當(dāng)中，在此項(xiàng)目當(dāng)中，共有12臺(tái)鋁合金車體，所使用的自攻鋼螺套共計(jì)1152顆，規(guī)格為M12*20mm。在安裝過后對(duì)所有自攻鋼螺套進(jìn)行跟蹤檢查，在檢查過程中發(fā)現(xiàn)有兩枚自攻鋼螺套的安裝不符合標(biāo)準(zhǔn)，在53N·m的扭矩下自攻鋼螺套出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，經(jīng)過深入檢查后發(fā)現(xiàn)，其中一枚自攻鋼螺套在安裝過程中底孔直徑偏大，另一枚自攻鋼螺套在安裝過程中底孔垂直度不足，經(jīng)過此次檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)自攻鋼螺套的一次安裝合格率為99.83%，相較于工藝改進(jìn)之前合格率提高了6%，在此種情況下維修和保養(yǎng)每臺(tái)成本節(jié)約越3000元。

六、結(jié)語

本次研究及總結(jié)出的工藝措施應(yīng)用后達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)，減少了返修量，提高了生產(chǎn)效率，改善了產(chǎn)品質(zhì)量，為鋁合金車體的安全制造和安全運(yùn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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