案例分析：螺栓“跑丟了”！

在車輛設計開發和售后實踐中，時而會碰到螺栓 “跑丟了” ，這種令緊固件工程師很尷尬的質量事故。

其實，有經驗的工程師不會慌張，新手工程師也不用緊張：因為雖然緊固件最后的失效形式表現為螺栓、螺母松動或斷裂，甚至“跑丟了”的螺栓脫落問題，但大多時候并不是緊固件的質量有問題，也不是初始的緊固工藝不對；而是被連接件設計或生產質量不佳或零件間的匹配不佳，導致緊固件在工作載荷下發生夾緊力的衰減。

當問題發生后，應該先確認除了螺栓脫落，還有沒有其它的質量問題發生。一般情況下，螺栓脫落不會第一時間被發現，一定有其它的，比如異響這種問題發生。緊固件工程師必須要搞清楚，是螺栓脫落先發生，然后引起了別的質量問題，還是先有被連接件的質量問題發生，然后導致“螺栓跑丟了”的螺栓脫落問題。否則緊固件工程師會陷入質疑前期的連接設計校核中，不能找到根本原因，耽誤問題的解決進度。

介紹一個螺栓 “跑丟了” 的實際案例，說明被連接件由于沖擊強度不夠而導致螺栓脫落的例子，為大家提供一個解決類似問題的思路。

一、問題描述

售后市場反饋車輛在行駛過程中發生異響，經檢查發現左側懸置安裝螺栓掉落，分動器殼體右側懸置安裝點斷裂。

二、故障分析

當螺栓脫落和殼體開裂同時呈現的問題發生后，應該第一時間判斷是螺栓脫落先發生，導致了分動器受力狀態改變，從而超出了殼體載荷極限使其斷裂；還是正相反，是殼體先開裂，導致了螺栓的受力狀態完全改變，被強制擰松了，然后跑丟了。責任明確，才能拉動相關的資源解決問題，否則單憑緊固件工程師是無法解決問題的。

2.1 故障確認

a. 殼體安裝位置附近斷裂，斷口及周邊存在嚴重磨損。經實驗室評估，斷口處磨損嚴重，已無法進行斷口分析，分辨不出是疲勞斷裂還是沖擊斷裂；

b. 懸置端螺紋孔內存在大量泥土堆積；

c. 分析殼體內螺紋，發現螺紋前三牙向內傾斜，經分析是螺栓松脫過程中 ，不斷給螺紋內孔施加徑向力，導致螺紋變形。初步可以認定，螺栓在脫離過程中，殼體內螺紋孔已經偏離了懸置螺紋孔，初步推斷分動器的安裝位置已經改變，導致螺栓脫落。

2.2 同型車輛追蹤

根據對同一工作現場的其他車輛調查，其中3臺螺栓原廠色標未發生位移，扭矩抽檢均合格，但處于下限區間；另2臺螺栓原廠色標有位移情況，扭矩偏低，綜上情況存在扭矩衰減現象。

經過初步分析，確認問題的根本原因是分動器的殼體先開裂，導致了螺栓脫落。

三、做魚骨圖，分析開裂和扭矩衰減原因

鎖定因素：

a. 殼體機加工缺陷

b. 用戶使用工況

潛在因素：

c. 懸置平面度

d. 力矩檢測標識確認

3.1 零件質量—殼體機加工缺陷

a. 新殼體螺紋通止規檢測不通過：通止規首次擰入困難，分動器殼體螺紋內部雜質較多。

b. 殼體加工懸置安裝點加工有豁口，經CAE分析，豁口位置應力較大，但仍滿足標準工況的強度要求。

3.2 外界因素—用戶使用工況

用戶用車工況惡劣，分動器存在異?？呐龊蛣澓郏焊鶕嶋H現場考察，客戶車輛使用環境為油田，泥沙很大，路況顛簸不平，路面有深坑，中間有很高凸起，過深坑或者過凸起時，分動器殼體有刮蹭痕跡。

根據采集的載荷譜，實際載荷為標準載荷的1.77倍，按此分析分動器殼體懸置安裝點應力超出材料極限。

3.3 零件質量—懸置零件平面度

懸置的安裝平面度超差，平面度為0.634（要求平面度0.5），導致懸置與分動器殼體安裝面貼合度差，是影響螺栓軸力的潛在因素。

3.4 設計因素—連接螺栓鎖緊力矩

每次有緊固連接點發生任何問題，重新審視和校核前期的擰緊工藝肯定是避免不了的。所以緊固件工程師做好文件記錄和歸檔是基本功，作業本不能丟。

懸置安裝螺栓鎖緊力矩60±5N.m，對應預緊力27KN，經分析計算該力矩滿足懸置滑移量要求。

3.5 裝配工藝—裝配影響和力矩檢測標識確認

問題發生，現場工程師也會牽涉其中，一定會被追溯作業記錄，現場的擰緊記錄和數據都會被重新核實。擰緊標識和檢查標識也會被追蹤。

懸置安裝點裝配工藝：氣槍打緊（40N.M）+手工定扭（60N.m），定扭套筒內部有紅色印記，定扭后在螺栓帽上會留有紅色印記，生產線后端質量人員會進行進行抽檢，并且有檢測標識?，F場的誤操作的原因可以排除。

四、根本原因確定和改進措施

根據車輛行駛路面坑很深、突起高，綜合使用工況苛刻，已經超出了車輛設計的最大載荷和機加工留下豁口存在應力集中的事實。同時根據產品整體外觀污漬明顯，大部分區域為泥土污漬覆蓋，殼體表面有劃痕，說明分動器直接受到了壞路面的沖擊的現象。

最后，確定螺栓跑丟了的根本原因是分動器的殼體先開裂，導致了螺栓脫落。這時候緊固件工程師的工作基本完成。后續工作主要是跟蹤和督促相關工程師提升被連接件的質量。

懸置工程師改進懸置零件平面度防止扭矩衰減。分動器的工程師提高分動器殼體的強度防止開裂，控制螺紋孔清潔度防止假扭矩。整改后，再也沒有類似問題發生。