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(yè)生產的大巴車從量產開始，在裝配線和售后屢屢發(fā)生車輪螺母被卡住的故障。導致裝配不能順利進行，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(fā)現(xiàn)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(yè)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(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(xiàn)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(xiàn)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(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，在實際應用中基本沒有發(fā)生車輪螺母卡死的現(xiàn)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(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

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