當前經濟形勢下汽車輪胎產業發展所帶來的思考

郭俊

摘 要：輪胎是汽車行駛系的重要零部件之一，其安裝扭矩的穩定性直接關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鍵工序進行控制。車輛下線路試后出現輪胎螺母扭矩衰減的問題，直接影響整車的安全。

關鍵詞：輪胎；扭矩；衰減；安全性能

汽車輪胎作為汽車行駛系統中最為重要的部件之一，其安裝扭矩的穩定性直接關系到行駛的安全性能，輪胎螺母扭矩出現衰減，輪輞和輪轂不能緊貼合，車輛行駛一段時間后可能會出現輪胎固定螺母松動，在行駛過程中會出現輪胎晃動現象，會影響駕駛人員的舒適感；輪胎螺母松動會造成輪胎在行駛過程中出現上下竄動和左右擺動，輪胎的無規律竄動和擺動給前后橋上的螺柱很大的動載荷，存在破壞螺栓的風險，車輛在行駛過程中會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。螺紋連接是利用內外螺紋旋合形成的螺旋副的自鎖特性進行的聯接，根據連接性質不同，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角度在30°之內就可以達到目標扭矩值的聯接稱之為硬連接。

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

扭矩衰減：擰緊工作完畢后發生在緊固件上的扭矩值降低現象稱之為扭矩衰減，衰減后的扭矩值低于目標值但較為穩定，一般在擰緊操作完成后30ms內會完成60%以上的扭矩衰減。

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

1、粗糙的表面配合時造成的衰減。由于連接零部件表面粗糙有間隙導致螺紋連接時結合不夠緊密，隨著之后表面的相互磨合逐漸相互嵌入的時候就會發生扭矩衰減。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。擰緊時由于擰緊軸高速轉動而造成應力集中，暫時造成扭矩偏高的現象，待擰緊動作結束后集中的應力會釋放在整個螺紋連接中，造成螺紋的扭矩值會下降。

（三）失效模式（扭矩衰減）分析

根據車輪胎輪輞和前后橋安裝面貼合結構，結合輪胎螺母打緊時螺母與零部件表面貼合后旋轉角度在30°之內即可達到目標扭矩值，不難判斷出：該處連接為硬連接。扭矩衰減從人、機、料、法、環、測等方面進行失效模式分析。

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

3、物料狀態。（1）前橋影響。平面度是指基片具有的宏觀凹凸高度相對理想平面的偏差。平面度過大說明該平面有一定的凸凹不平，導致兩零部件連接面有一定的間隙。如前橋制動鼓安裝面平面度過大，輪輞安裝面和前輪轂安裝面之間會有間隙，隨著之后表面的相互磨合逐漸相互嵌入的時候就會發生扭矩衰減。（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影響輪胎螺母扭矩衰減。使用不同狀態（平面度和油漆狀態）的輪胎進行裝車測試，平面度較大和油漆厚度過大的輪胎扭矩衰減嚴重，故輪輞的平面度和油漆狀態不合格是輪胎扭矩衰減的主要原因。（3）后橋影響。a、制動鼓安裝面油漆狀態影響確認。選用2臺套輪輞安裝面平面度合格的輪胎安裝分別至制動鼓安裝面油漆狀態不同的后橋進行對比試驗確認制動鼓安裝面油漆狀態差是輪胎安裝扭矩衰減的主要原因。b、制動鼓平面度影響確認。對制動鼓端面的平面度進行測量，測量值穩定在0.04mm，該數值對輪胎扭矩衰減無影響。c、制動鼓與輪輞配合影響確認。制動鼓與輪輞的配合面為制動鼓和輪轂的有效基面，輪輞有效基面直徑比制動鼓有效基面直徑愈大，兩者配合越好（不會出現干涉）。使用三坐標測量儀對輪輞和制動鼓分別進行測量：輪輞有效基面直徑大于制動鼓有效基面直徑，兩者不存在干涉，故兩者的配合對輪胎螺母扭矩衰減無影響。4、分析結論。輪輞平面度、油漆狀態以及后橋制動鼓端面油漆狀態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準：增加沖壓壓力值的要求（設備壓力≥800T）、增加輪輞校平工藝以及輪輞噴漆狀態要求（無流痕、雜質、漏底漆等不良）。2、制動鼓標準制定：1） 無任何流掛、雜質堆積等不良2） 油漆厚度≤20μm3、后橋品質提升：制定新的噴漆工藝和防護手段確保后橋油漆狀態滿足要求。

三、驗證效果

對整改后的車輛進行了1個月的實車測量，測試數量為41臺車，共984個數據，合格984個，合格率為100.00%。達到目標要求。

四、結論

經過本文分析驗證得出，提升零部件的精度和品質（輪輞平面度控制、油漆狀態穩定）是控制輪胎螺母扭矩嚴重衰減的最有效手段。

參考文獻：

[1]濮良貴，紀名剛.機械設計.高等教育出版社，2006，05.

[2]鄭德權.汽車總裝工藝.機械工業出版社，2012.