副车架螺栓断了，怎么办？

在新车开发的过程中，螺栓松动而后断裂是经常发生的问题。今天，螺丝君介绍一个副车架螺栓断裂问题的分析过程和原因排查，说明当螺栓断裂问题发生时，应该从哪几个方面分析问题，为相关工程师们提供一个工作思路，希望在工作中起一定的参考作用。

01 问题描述

驾驶员执行直线规范时，副车架位置哒哒异响，经检查发现左后副车架固定螺栓断裂， 图片如下。试验车辆多次出现副车架扭矩衰减的现象，这辆车螺栓断裂初判是扭矩衰减导致。

02  失效原因分析

对于是那些原因导致了扭矩衰减导，使用鱼骨图进行分析：

在排除了螺栓的零件质量有缺陷后，把工作重点放到摩擦系数、螺栓需要提供的轴力校核和车架装配过程的细节中。

2.1 摩擦系数影响因素分析

由于副车架和车身的结合面是带滚花齿端面，从表格中三个维度考虑摩擦系数的影响因素：

具体说明如下：

a 套管和车身钣金硬度差

对标车副车架套比车身钣金件硬度大40HV以上形成嵌入式的压痕，从未发生过松动，基于车身钣金件硬度（183HV）一致，核查问题车套管的硬度。

问题车的套管没有经过热处理，硬度偏低，和钣金件没有有效的硬度差。

b 套筒滚花齿形

问题车的滚花齿形比对标车的齿形宽，过渡圆角半径不合格。

滚花齿形图纸要求：

问题车滚花齿形实际形状：

c 副车架套筒和车身套筒端面压配面积比示意图

d 压痕对比试验

对比不同车型的连接面形成压痕的情况，问题车没有形成有效的压痕。

2.2 螺栓涂胶的影响

由于螺栓为涂胶件，且设计摩擦系数与实际不符，导致设计轴力低于实际需求，螺栓扭矩衰减，可能导致螺栓断裂。

2.3 拧紧方式对比

副车架前固定点轴力校核，原先采用扭矩法，现在改为扭矩转角法进行对比计算。

2.4 检查副车架套筒和车身的接触情况

副车架与车身纵梁未贴合（存在间隙）

03  主要原因分析

1  副车架与车身纵梁未贴合（存在间隙）。车身套管内螺纹随车身电泳，漆层厚度较厚，使螺纹配合间隙小；螺栓为涂胶零件，由于螺纹间隙小和螺纹啮合较长，在拧紧过程中，锁固胶不断往后面的螺纹堆积， 使温度升高，造成锁固胶在拧紧过程中固化，影响螺栓拧紧，最终导致副车架与车身纵梁未贴合。

2  螺栓为涂胶件，且设计摩擦系数与实际不符，导致设计轴力低于实际需求。

3  套管没有经过热处理，硬度偏低，和钣金件没有有效的硬度差。

4  套筒滚花齿形不合格。

5  车架套管和车身套管的压配比太小。

04  解决措施

1  取消副车架安装螺栓的锁固胶，消除锁固胶对副车架安装造成的不良影响。

2  调整轴力，采用转角法，去除摩擦系数的影响，扭矩值由180N.m改为150N.m+70°。

扭矩转角法的轴力测量数据：

3  提高套管硬度，更换套筒材料由10b21改为10C，进行局部渗碳+淬火热处理。更改后的硬度值：

4  修改滚花齿形的模具，使其符合图纸要求。

5  更改车身套管，加强支架微调，增加套管压配比。

05  改进效果

多个措施实施后，此安装点没有再发生试验和售后问题。