关键词:夹片螺母;现场装置;过载撕裂;位置匹配
中图分类号:TH１３１．３;U４６３．３３４ 文献标志码:B 文章编号:１００１Ｇ４０１２(２０１８)１０Ｇ０７７２Ｇ０３
夹片螺母又称为簧片螺母或快速螺母(Speed Nut),常日安装在钣金件或塑料件上,与螺栓相配 合,来实现两个零件之间的连接.夹片螺母常日有 两种:第一种为一体式,螺纹部分由基材板冲压出 来,再通过后续攻丝而成,如图１a)所示;第二种类 型是组合式,由夹片(Clip)和独立的螺母(Nut)两部 分组成,如图１b)所示.
夹片螺母连接的两个钣金件上均有预留孔.安装 时,首先将夹片螺母插入到个中一个钣金件上,然后通 过螺栓穿过两个零件的预留孔,拧入到夹片螺母中来 实现固定.夹片螺母的锁紧工艺事理如图２所示.
基于夹片螺母的这种连接办法,避免了传统的 焊接等连接办法,可以节约本钱,同时大大地提升了 装置效率,在车身上有着广泛的运用[１].在此类零 件的实际运用中,常日有以下缘故原由可能会导致失落效: 所用材料强度等级不足;热处理工艺不合格,导致零件表面产生裂纹等系列毛病;长期载荷导致疲倦断 裂;表面处理工艺不当导致氢脆;等等[２Ｇ７].某汽车 总装线上在装置螺栓的过程中发生了多起失落效案 例,该装置线上利用的夹片螺母属于第二种类型. 安装螺栓时,创造夹片被撕裂的征象,如图３所示. 笔者从材料和现场装置两方面剖析了夹片螺母失落效 的缘故原由,同时提出了相应的改进建议并进行验证.
１ 理化考验
１．１ 材料性能剖析
采取经标准块校正的 Welson万能硬度计测试 夹片的硬度.采取 Zeiss显微镜进行金相剖析.表 １和图４分别是夹片的硬度和显微组织剖析结果, 可见失落效夹片的硬度和显微组织均知足干系技能要 求,且都与正常零件的靠近.因此,可以打消材料和 热处理工艺方面的缘故原由.
１．２ 断口扫描电镜剖析
利用Zeiss扫描电子显微镜(SEM)对失落效夹片 进行断口剖析.图５显示,失落效夹片断口处无明显 毛病,断口描述为韧窝,呈现明显的韧性断裂特色. 同时,在裂纹源处未创造杂质等毛病.此外,该零件 为新件,打消后续利用的成分造成断裂的可能性. 综合上述剖析,推断夹片是由于受到了过大的外力 (即过载,外力超过了零件可承受载荷的极限)而导 致的一次性断裂,即一次性过载断裂.
２ 综合剖析
２．１ 同批次未安装零件的解剖剖析
为了比拟剖析,拆卸了同批次未安装的零件.不雅观察创造,同批次未发生断裂的夹片直角处没有原 始裂纹,见图６.由此可以剖断,夹片是在总装线上 装置螺栓的过程中发生断裂的.
２．２ 工艺过程检讨
现场装置图如图７所示.首先将夹片插在图７ 中的钣金件１当中;然后螺栓穿过钣金件２和钣金件１,拧入到夹片螺母中实现连接.
由图８可以看到,钣金件１有明显的拉伤痕迹. 解释在装置过程中受到了较大的外力.综上,对当 时的安装情形进行了还原:螺栓与螺母未能对准,工 人在安装螺栓的时候也未进行调度,而是连续暴力 安装螺栓,使夹片受到了较大的剪切力,直至终极夹 片被过载撕裂.
导致这一情形的缘故原由可能有两点:①夹片螺母以及钣金件１和钣金件２尺寸存在问题;②夹片螺 母与钣金件之间的相对位置涌现偏差,从而导致安 装螺栓时未对准.钣金件１和钣金件２以及夹片螺 母的尺寸丈量结果显示,尺寸均合格,且与正常批次 零件的丈量结果附近.因此可以推断,夹片螺母与 钣金件１的相对位置与正常值之间涌现偏差,导致 安装螺栓时螺栓未能对准夹片螺母,从而应力过大 引起断裂.
３ 结论及建议
夹片螺母是由于受到了较大的外力而发生过载 撕裂.夹片螺母被撕裂紧张是由于夹片螺母以及另 外两个钣金件之间的位置匹配涌现了问题,从而导 致装置时应力过大引起夹片螺母发生了过载撕裂 失落效.
作为短期方法,调度了夹片螺母的位置,将其向 车头方向移动了一段间隔,之后的装置过程未再发 生类似失落效情形.
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文章来源——材料与测试网
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