高鎖螺母HST185報廢率高問題解決方案

李曉楠　彭森

【摘 要】在飛機生產過程中，存在因緊固件損壞的情況導致返修或返工，且造成緊固件損壞的因素不易定位， ，影響生產進度，增加生產成本。本文以某型飛機高鎖螺母HST185報廢率高問題解決為例，提供一種典型緊固件報廢率高的方案解決措施。

【關鍵詞】高鎖螺母HST185；無法擰斷；安裝試驗；擰斷力矩；安裝工具

0 引言

在飛機生產過程中，存在因緊固件損壞的情況導致返修或返工，且造成緊固件損壞的因素不易定位， ，影響生產進度，增加生產成本。本文以某型飛機高鎖螺母HST185報廢率高問題解決為例，提供一種典型緊固件報廢率高的方案解決措施。

1 現場問題描述

在裝配某型飛機吊掛結構某架次中央承力段過程中，發現高鎖螺栓HST11-6（與之配合的高鎖螺母為HST185DU-6ACU）在擰緊過程中高鎖螺母頭無法擰斷，拆下高鎖螺栓后，發現高鎖螺栓內六角有損壞現象。出現緊固件損壞情況的概率為50%。

2 工程問題調查

2.1 在發生現場過程問題時，首先應對設計的合理性進行復查，即對選用HST185是否滿足設計要求進行復查：

a）HST185為抗剪型高鎖螺母，與之相配的HST11也為抗剪型高鎖螺母；

b）高鎖螺母材料為A286高溫合金鋼滿足吊掛盒段內部溫度要求；

c）由于吊掛蒙皮和前梁設計面不平行，在安裝高鎖螺母需要有角度不超過5°的自調整功能，HST185最大自調整角度為7°；

d）同樣材質、螺紋尺寸、內六方尺寸的抗拉型高鎖螺栓配用的抗拉型高鎖螺母HST1078TB6（40～50英寸-磅），其擰斷力矩值大于HST185DU6ACU（25～40英寸-磅），未發生擰不斷現象；

e）目前市面上未有同時滿足b），c）條件的更低力矩性能的抗剪切高鎖螺母。

2.2 在經過設計復查，明確此高鎖螺母無設計選用問題后，到現場進一步調查問題：

a）2016年4月12日現場了解情況如下：

1）同牌號不同批次的高鎖螺母HST185DU6ACU在三架次安裝無問題；

2）同牌號另一批次的高鎖螺母HST185在兩架安裝時，有約50%的高鎖螺母無法擰斷，鉆掉高鎖螺栓后，發現高鎖螺栓內六角變形，變成接近圓形；

3）現場新采購一批次的高鎖螺母HST185DU6ACU在試裝配階段無問題。

b）設計、標準件和工藝現場對問題批次的高鎖螺母和新一批次的高鎖螺母進行對比試驗：

1）從新一批次高鎖螺母和問題批次高鎖螺母中各取10個HST185DU-6ACU，與同一批次的HST11-6在同一試片上使用同樣工具進行對比安裝試驗，試驗件信息見表1：

2）試驗中，安裝第一組高鎖螺母時，工人使用套筒擰斷高鎖螺母頭時安裝費力，并且最終安裝10個高鎖螺母中有4個高鎖螺母螺母頭無法擰斷，安裝工具套筒的六角棍斷裂成麻花狀；安裝第二組高鎖螺母時，工人使用套筒擰斷高鎖螺母頭時安裝輕松，最終10個高鎖螺母全部成功安裝，安裝工具套筒的六角棍僅輕微變形。

通過問題批次的高鎖螺母和新一批次的高鎖螺母對比試驗后，又對兩批次螺母的出廠試驗報告及入廠驗收報告進行了對比，掌握數據如下：

1）工廠目前做了問題批次的高鎖螺母擰斷力矩值：20組試驗樣本高鎖螺母HST185DU-6ACU的擰斷力矩平均值為3.80 N.m（近34 in lbf），見圖2；設計已經要求沈飛對新一批次的高鎖螺母做擰斷力矩值計算，用于對比兩批高鎖螺母擰斷力矩值差異。（沈飛需到北京做擰斷力矩測試，現場無法實施。），供應商的出廠測試結果見圖3。

2）根據目前找到原廠提供的高鎖螺母數據，可以對比出各批高鎖螺母在松脫力矩、擰斷力矩和預緊力等性能上差異較大。

3）試驗對比結論：

根據對比試驗的結果，以及供應商出廠測試的螺母力學性能數據，初步判斷，發生高比例無法擰斷的原因是：制造商對于高鎖螺母的螺紋尺寸、螺母熱處理、潤滑工藝控制不穩定。

3 工程建議后續措施

根據調查結構，工程建議的后續措施如下：

1）標準件專業發出文件，要求各機體制造商對HST185系列高鎖螺母產品進行驗收裝配試驗；

2）加強對國外高鎖螺母制造商的PCD和質量體系審查，確保產品質量穩定性；

3）標準件專業對問題批次的高鎖螺母HST185DU-6ACU進行第三方性能測試，對比安裝試驗（螺栓干涉安裝與螺栓間隙安裝），確保已經裝機（113-114架）的高鎖螺母能滿足性能要求，同時最終驗證無法擰斷的根本原因；

4）應完善對機體供應商質量體系要求，并加強宣貫和監督，如標準件合格證、入場復驗、現場追溯性等進行有效控制。

4 結論

此現場調查并解決措施方案可以保證現場后續的生產進度，可作為一種典型的緊固件損壞問題解決措施方案。

[責任編輯：張濤]