开裂分析及改进-张家港数控钢管滚圆机滚弧机全自动折弯机滚圆机
作者:lujianjun | 来源:泰宇机械 | 发布时间:2018-12-02 12:43 | 浏览次数:

客户使用的重卡专用车发动机飞轮壳断裂问题频发,部分车辆更换后行驶一月再次失效更换,在其他车型未有反溃飞轮壳安装于发动机与变速箱之间,起连接机体、防护和载体的作用。发动机飞轮壳断裂后,将严重影响发动机甚至车辆的整体稳定性。(a)断裂及裂纹处(b)其余裂纹图1发动机飞轮壳失效位置图2飞轮壳装配位置1失效分析1.1理化检验1.1.1断裂位置及宏观断口(a)断口局部形貌(b)A部位局部形貌(c)B部位局部形貌(d)C部位局部形貌(e)D部位局部形貌(f)E部位局部形貌图3失效件局部形貌失效的飞轮壳外观形貌见图3。起动机固定孔为三点近呈直角分布,断裂后仅存一条螺栓孔,如图1箭头所示,局部形貌见图3(a)。断口边缘无宏观塑性变形,开裂分析及改进-张家港数控钢管滚圆机滚弧机全自动折弯机滚圆机断口上未见疏松、夹杂等铸造缺陷。且有图中A、B、C所示三条裂纹,飞轮壳内侧有D、E两条裂纹(详见图2)。裂纹主要集中在飞轮壳圆弧面和加强筋处本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com  ,C处加强筋部位存在1处贯穿横截面的裂纹汽车实用技术2017年第18期1.1.2断裂处尺寸测量起动机固定孔处F部位的厚度约为3mm,G部位的厚度约为7mm,H部位的厚度约为12mm。1.1.3基体硬度开裂零件基体硬度平均为186HBW5/750。1.1.4化学成分检查失效零件材质符合技术标准要求。表1零件的化学成分(质量分数%)1.1.5金相检查在飞轮壳开裂处附近进行微观检查。该零件石墨形态可评为A型,石墨长度可评为4级,见图4;基体组织为片状珠光体,珠光体含量可评为珠98,未见碳化物和磷共晶,见图4。(a)石墨形态100X(b)基体组织100X图4金相形貌1.1.6理化分析结果(1)开裂零件的化学成分、金相组织、硬度均无异常;(2)铸件强度不足,在起动机的震动下受力薄弱,在载荷冲击作用下易发生开裂。1.2装配分析1.2.1整车上装分析(a)上装连接螺栓存在松动(b)上装副梁前端相对上装副梁前端相对车架腹面左偏移(外侧)车架腹面左偏移(内侧)(c)上装副梁尾端相对车架(d)上装整体后窜尾端距离定位不一致图5上装连接方式调查发现,该客户上装与车架存在连接螺栓松动,偏移及上装定位位置不一致问题(如图5),导致车辆运行时车架受力不均,上装传递到车架的振幅增加,极易发生早期大应力下开裂。部分车辆上装紧固螺栓发生偏移,说明约束不足,这与飞轮壳开裂有直接联系。1.2.2对标其他主机厂上装方式对比其他主机厂上装方式,除连接螺栓数量明显高于该主机厂,且车架和上装之间有限位装置,紧固性及可靠性明显高于该客户,如图6。(a)上装前端连接板对比图(b)车架和上装有限位装置图6其他主机厂上装约束2整改措施2.1发动机飞轮壳加强对供应商的发动机飞轮壳结构进行加强优化,在壁厚薄弱处增加多处加强筋。图7飞轮壳加强2.2上装连接方式加强与上装开裂分析及改进-张家港数控钢管滚圆机滚弧机全自动折弯机滚圆机本文有公司网站全自动滚圆机采集转载中国知网整理 http://www.gunyuanji.com