制動硬管接頭及擴口配合的失效分析

馬 興 石仲偉 沈海燕（長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定 071000）

制動硬管接頭及擴口配合的失效分析

馬 興 石仲偉 沈海燕
（長城汽車股份有限公司技術中心，河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定 071000）

摘 要：本文從某車型制動硬管接頭力矩導致漏油的失效問題進行分析，考察硬管安裝扭矩與摩擦系數之間的關系。

關鍵詞：漏油；扭矩；摩擦系數

汽車用制動硬管多為雙層卷焊管成型，管路依靠擴口、外螺紋、內螺紋的配合變形達到需要的軸向力，起到密封的效果。生產過程中考扭矩還控制，為使安裝工藝及工具的平臺化，這就需要嚴格控制摩擦系數。

1 結構介紹

本文以ISO 4038標準的硬管配合結構進行分析，引起錐面的變形，使擴口與配合件緊密貼合，起到密封作用。

2 失效現象調查

制動液泄露，經過確認制動硬管與配合件之間存在漏油現象，經過緊固后漏油現象消失；為提升表面處理性能，將管接頭的表面處理方式由鍍鋅更改為鋅鎳合金。

表1鍍鋅管接頭測試

表2 鋅鎳合金管接頭測試

表3 增加摩擦系數穩定劑后的測試

3 失效分析

3.1 理論分析

因表面處理方式的變化，會導致摩擦系數的變化，參考下面的公式：

M=F/1000{d2/2（μs/cosα+tgβ）+μndn/2}

式中：

M——螺紋副裝配扭矩，Nm；

F——軸向力，N；

dn——螺紋支撐面摩擦力矩等效直徑，mm；

α——螺紋半角，度；

β——螺紋升角，度；

μs——螺紋副摩擦系數；

μn——支撐面之間摩擦系數。

從上式中可以看出，如果扭矩為定值，摩擦系數越大，產生的軸向力越小，這種情況下，軸向力不足，無法錐形密封結構無法起到作用，導致漏油。

3.2 試驗測試

根據上述分析，需要對表面處理更改前后的管接頭進行測試，以產生相同軸向力為依據，測試管接頭的扭矩及摩擦系數的變化，見表1和表2。

對比結果：產生相同的軸向力，鋅鎳合金管接頭需要的總扭矩相差8.16Nm；鋅鎳合金的管接頭的摩擦系數均有不同程度增大。

以上可以用實驗的方式看出摩擦系數的變化，對管接頭的扭矩和軸向力影響比較大，需要對摩擦系數進行控制。

4 對策分析

控制摩擦系數及其穩定性，增加摩擦系數穩定劑，見表3。確保鋅鎳合金的管接頭摩擦系數與鍍鋅管接頭保持一致，以相同的扭矩裝配即可保證相同的軸向力，不會因摩擦系數的變化導致泄露或泄露的隱患。

從表3中可以看出增加摩擦系數穩定劑后產生相同的軸向力，需要的總扭矩及摩擦系數與鍍鋅零部件基本一致?？梢员ＷC安裝扭矩的一致性。

參考文獻

[1]李冰.基于總成的汽車手制動臂部件殘余變形和失效分析[D].武漢理工大學，2010.

中圖分類號：U463

文獻標識碼：A