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，結果表明車輪螺栓與螺母的表面處理是最主要的原因。

關鍵詞：螺栓；螺母；達克羅

1 概述

某汽車企業生產的大巴車從量產開始，在裝配線和售后屢屢發生車輪螺母被卡住的故障。導致裝配不能順利進行，售后部門顧客諸多抱怨。該故障現象表現為：螺母被卡住一般是發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。對螺栓和螺母進行硬度檢測，發現螺栓螺母硬度符合要求，擰緊力矩也做了嚴格控制，安裝方法也作了改進，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，該企業采用的螺栓、螺母表面處理都是采用的達克羅處理工藝。“達克羅”是由片狀鋅粉、鋁粉、含鉻的金屬鹽及粘結劑組成的涂液涂覆于零件表面，經燒結而形成的一種全新結構和性能的防護層。達克羅膜層厚僅4-8μm，但其防銹效果卻是傳統電鍍鋅、熱浸鋅或涂料涂覆法的7-10倍以上。因其具有超強的耐腐蝕性、優良的深涂性能、無氫脆和良好的再涂裝性能，廣泛應用于汽車零部件的防腐處理。

達克羅處理工藝流程如下：脫脂→除銹→涂覆→預熱→燒結→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合力。涂覆是用達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。

預熱使涂層的水分逸出，燒結過程使涂層固化，鋅片和鋁片在有機物的鋪展作用下并呈片狀疊加，形成達克羅涂層。

螺栓、螺母零件經脫脂除銹后，采用網籃浸漬達克羅液后，并在離心設備中甩掉多余的達克羅液體，避免處理液在局部的堆積。螺栓表面的達克羅液體容易甩干，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。進行達克羅處理的一批螺母，總會有不少是難以甩掉多余的達克羅液體，經預熱燒結冷卻之后液體就變成了堅硬固體。達克羅積液固體如圖1所示。

當螺母的達克羅積液固體很多時，在旋進去的時候就被卡住了。當螺母的達克羅積液固體不是很多時，一般是能旋進去的，但是在旋出來的時候被卡住。其主要原因是：一方面，螺母內易積存達克羅積液，積液固化后形成固體，另一方面由于達克羅涂層表面硬度不高、抗劃傷能力不強，旋進去的時候經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，當車輪在轉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生燒結現象，如圖2所示，內外螺紋燒結到一起，難以旋出。

3 改進措施

經過以上分析，可以從以下幾個方面進行改進：

（1）改進達克羅處理工藝，采用達克羅處理的螺母不宜進行浸涂法，否則易使螺紋處積存多余達克羅液體，而應采用噴涂法，盡量使液體分布均勻，避免產生達克羅液體堆積現象。

（2）選用達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，車輪緊固件選用達克羅處理的螺栓和鍍鋅處理的螺母，實際應用中，還會出現車輪螺母卡死現象，但螺母發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，在實際應用中基本沒有發生車輪螺母卡死的現象。

4 結束語

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

參考文獻

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