加工紧固件出现断裂的原因有哪些?
紧固件是将两个或两个以上的零件(或构件)紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称。它的特点是品种规格繁多,性能用途各异,而且标准化、系列化、通用化的程度极高。通常情况下紧固件加工由自动化生产设备将原材料通过一系列工序制造成成品,中间不需要或只需要少量的人工干预即可完成。但某些情况下生产出来的工件并不能满足设计需求,下面就简单介绍下有哪些原因导致工件出现质量问题:
一、材质缺陷
当钢材中碳、硫、磷、氧、氮、氢等元素的含量过高时,将会严重降低其塑性和韧性,脆性则相应增大。主要原因有两点:(1)偏聚于原始奥氏体晶界,促使品界脆化。(2)化学反应在基体中形成脆性微裂纹起源核心,使微裂纹成核源增加,导致脆断容易发生。减少钢中硫、磷含量是改善钢断裂韧性的重要途径,特别是超高强度钢。选用适宜的冶炼方法是提高钢的纯度最直接、最易实现的途径,与普通电炉炼钢法相比,采用真空冶炼能提高钢的纯度,超高强度钢一般用真空自耗炉或真空电弧炉重熔,以减少钢中杂质和偏析,以提高钢断裂韧性。影响偏析的主因是炼钢方法和冶炼技术,偏析大将会引起热脆、冷脆、裂缝、疲劳等一系列问题。
二、应力集中
当钢材在某一局部出现应力集中,则出现了同号的二维或三维应力场使材料不易进入塑性状态,从而导致脆性破坏。应力集中越严重,钢材的塑性降低愈多,同时脆性断裂的危险性也愈大。钢结构或构件的应力集中主要与构造细节有关。
三、金属加工油的选用
生产纯祥紧固件所使用的金属加工油在很大程度上影响了工件的质量。根据工件的材质、加工工艺、工件的成型次数、变形量大小、加工设备等因素,选用合适的金属加工油可以从提高生产效率,避免因菜籽油、废机油等非专用油品产生的工件划痕、拉毛、拉伤、断裂等问题产生。
四、加工环境
当螺栓受到较大的动载作用或者处于较低的环境温度下工作时,螺栓脆性破坏的可能性增大。在0℃以上,当温度升高时,钢材的强度及弹性模量均有变化,一般是强度降低,塑性增大。温度在200℃以内时,钢材的性能没有多大变化。但在250℃左右钢材的抗拉强度反弹,而塑性和冲击韧性下降出现所谓的“蓝脆现象”,此时进行热加工钢材易发生裂纹。当温度达600℃以上时钢结构几乎完全丧失承载力。当温度在0℃以下,随温度降低,钢材强度略有提高,而塑性韧性降低,脆性增大。尤其当温度下降到某一温度区间时,钢材的冲击韧性值急剧下降,出现低温脆断。通常又把钢结构在低温下的脆性破坏称为“低温冷脆现象”,产生的裂轮数纹称为“冷裂纹”。
五、加载速率的影响
大量实验表明,高的加载速率会使材料出现脆断的危险增加,一般认为其影响与降低温度相当。随着变形速率的增大,材料的屈服强度将会增加,其原因是材料来不及进行塑性变形和滑移,因而位错摆脱束缚进行滑移所需的热激活时间减少,使脆性转变温度提高,所以易于产生脆断。当试件上有缺口时,应变速率的影响更为显著。脆性裂纹一经产生,裂纹尖端就会有很严重的应力集中,这一急骤增加的应力,相当于一个加载速率很高的荷载,使裂纹迅速失稳扩展,最后使整个结构发生脆性破坏。
综合上述原因,材质缺陷、应力集中、加工环境、油品选用及加腊裤首载速率是影响紧固件断裂的主要因素。
拉键槽液压机床中间螺纹接头连接松动是常见的问题之一,最常用的紧固件在件在使用过程中由于振动、高低荷载变化及冲击等原因而造成松动,导致设备精度及安全可靠性降低而影响轮胎质量及生产效率。下面为了让大家更好的利用螺纹紧固件连接件,分享有关螺纹紧固件连接松动原因以及相关防松常用的结构措施
1、螺纹紧固件连接松动原因
螺纹紧固件连接的实质是通过轴向力使被连接件保持在一起,当螺栓拧紧后,轴向力衰减称为螺纹连接松动。其松动原因主要有以下几点。
11设计上的缺陷
(1)螺栓选用不当在螺栓拧紧过程中,连接部件之间的夹紧力随着预紧力的增大而快速的增大,当达到屈服点时汪姿开始发生塑性变形,这时夹紧力随着螺栓预紧力的加大而增加很小甚至不变,当再增加预紧力时其夹紧力逐渐变小直至断裂。故设计人员需要对拧紧力矩进行准确的分析和计算,并充分考虑零部件的重量、承受载荷、安全标准等因素,选择合适的螺栓连接。
(2)未考虑防松设计或防松方法不佳螺栓连接在使用过程中由于振动、高低荷载变化及冲击等原因而发生连接松动甚至螺栓脱落的现象。因此产品设计时必须实施有效的防松措施,避免因恶劣的工况出现螺栓或者螺母的松动脱落。
12预紧力不足
螺栓拧紧的预紧力直接决定两个连接零件之间的夹紧力,预紧力不足必然会导致连接螺栓出现松动并导致连接零部件的松动。螺栓预紧力要接近或者达到螺栓材料中的屈服强度。但是实际装配过程中,由于操作者臂力有限或所选工具型号不匹配,造成输出拧紧力矩不足,而造成螺栓不能达到要求的预紧力。
设计及工艺没有对拧紧螺栓的扭矩提出具体要求,装配工位无相应的扭矩扳手,操作工拧紧时常常凭感觉及经验判断是否拧紧,造成部分大振动部位亮陵游的螺栓预紧力不足而出现松动现象。
13支承面变形松动
当螺母或螺栓的支承面受到很大压力时,螺母或螺栓的支承面及被连接零件的接触面会发生压陷变形,导致螺纹紧固件预紧力减小甚至丧失,从而出现连接松动现象。
14装敬销配工艺不当
对于分布有规律的多个螺栓拧紧,装配工艺未制定合理的拧紧工艺文件,操作工则完全凭个人经验进行拧紧作业,导致部分螺栓因拧紧顺序不对,出现受力不均衡而使螺栓松紧不一致出现松动。如在装配过程中常见的四方形分布的安装螺栓,一般采取对角交叉拧紧的方法,尽可能保证螺栓受力均衡,否则会使螺栓出现松动,甚至因受力不均使连接零部件出现变形。
15加工质量缺陷
零部件连接时螺纹孔或螺栓孔尺寸精度尤为重要,螺纹规格大小直接影响螺栓所获得的预紧力的大小。螺栓安装孔尺寸偏小则装配困难,尺寸偏大则零件表面与螺栓或螺母支承面接触处会产生压陷变形,而导致螺栓或螺母出现松动。
2、螺纹紧固件连接防松常用结构
按工作原理分主要有三种类型,第一种是摩擦防松第二种是机械防松第三种是永久防松]。
特斯拉此前已经对这个问题进行了调查。如今,他们承认了这一问题是设计缺陷导致。在2019年5月之前的部分Model 3车辆上的某些部件,可能会在排水不畅或积水的道路或高速公路上行驶通过积水时受损。
在这些罕见的情况下,后包围可能会与车辆分离,线束、车身紧固件以及保险杠支架也可能会损坏,并表示在这种情况下的损坏属于保修范围。不过国产Model 3车主不用担心,目前这一问题通过对制造工艺的改进,已经得到优化。
实际上,不光Model 3车型,今年刚刚在海外交付的特斯拉Model Y车型也被人发现了设计缺陷。
此前,有海外网友在美国德克萨斯州一处特斯拉服务中心发现,一台尚未上牌的全新Model Y后备厢出现了宽度大约5厘米,长度最少50厘米的凹坑。然而现在种种证据表明,这个凹坑可能是因为特斯拉在这款车型上的某些设计缺陷导致。
相关资料显示,特斯拉Model Y与Model 3属于同平台产物,零件重复率超过75%。不过仔细观察后发现,Model Y的后备厢下方存在一个和后保险杠相连的折线造型,这一部分可能和车尾的防撞梁高度重正胡合。
特斯拉这么做是为了降低掀背搜仿式后备厢的开口高度,更好的满足车主搬卸货物的需求。但会造成这一部分受力的不合理,在追尾中会导致后备厢盖损坏,增加额外维修成本。和上面那台后备厢已经发生凹坑的情况一样,保险杠作为追尾缓冲的第一道防线,已经成了摆设,甚至不排除长时间使用后,这部分发生轻微的形变。
作为对比,我们可以很明显的看到Model X的后备厢开口比Model Y高得多,后备厢收尾部分也高不少,因此Model X后备厢存在举漏拦损伤风险的概率就会减小。
一直以来,特斯拉将自己定义为一家 科技 公司,其在智能化和自动驾驶领域的领先技术令人津津乐道。不过特斯拉在制造工艺和车身设计等方面,和传统车企还有差距,存在包括车顶漏水、钣金缝隙不匀以及工艺粗糙等问题。
诚然,我们不可否认特斯拉在新能源领域为全球 汽车 行业做出的杰出贡献,但在高速发展 汽车 科技 的同时,一些涉及车辆能否正常使用、车辆安全等最本源的问题同样应该得到重视。
特斯拉作为新能源汽车的先行者,同时,也是目前全球最畅销的新能源汽车品牌,按道理,特斯拉能斩获这么多用户的拥趸,质量可靠性应该很高才是,但事实却并非如此。
日前,有外媒报道称,特斯拉在美国召回422辆Model 3车型,本次召回涉及2018款和2019款的车型,召回原因是车辆前悬架横向链接紧固件可能出现松动现象,该缺陷问题可能导致侧向链接从副车架上分离。
被召回的相关车辆,特斯拉方面将通过拧紧或更换侧向链接紧固件,以解决该问题,消除安全隐患。
这已经是今年第二次在美国市场发起召回了,今年2月底的时候,特斯拉因固定第二排座椅靠背框架的螺栓可能没有拧紧,召回3470辆Model Y车型。
更早的,还有去年11月的时候,因尾灯间歇性熄灭的缺陷问题,特斯拉在美国发起了一次大规模召回,共计召回超321万辆汽车,涉及的车型包括了Model 3和Model Y两款主销车型。
从尾灯间歇性熄灭到座椅螺栓未拧紧,再到这次的前悬架横向链接紧固件松动,特斯拉身上的缺陷问题可谓是层出不穷。作为美国的本土新能源品牌,车辆的缺陷问题都频繁不断的曝出,特斯拉的质量可靠性可见一斑。
值得一提的是,特斯拉在美国市场也对旗下车型售价进行全面大幅下调。其中,特斯拉Model 3和Model Y的降价幅度至少1000美元;Model S和Model X的降价幅度至少5000美元。可以说,这些美国市场降价幅度一点也不亚于在国内的市场。
对于此次降价,特斯拉CEO马斯克表示:“我们的产品拥有大量的需求,但如果产品的价格超过了消费者的承受能力,那么这种需求就没有意义了。”换句话说,就是降价是为了让更多的消费者能够负担得起。
难道特斯拉是良心发现了吗?发现了,但不多。要知道,悔锋扰2022年在国内经历了多次降价后的特斯拉,第四季度的碧旦汽车毛利率仍高达259%,作为对比,保时捷的单车毛利率也都只有167%。可想而知,特斯拉的调价空间有多大。
而且,近期来,特斯拉在美国又缺陷问题频出,如果再不降价卖,恐怕就没那么好卖了吧。
最后
以目前的情况来看,特斯拉的销量跟质量可靠性似乎并不成正比,频繁的缺陷问题召回,似乎也说明了特斯基游拉在制造工艺上还有很大的进步空间。对于缺陷问题频出的特斯拉,你还敢买吗?
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