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某车型控制臂衬套螺栓装配缩颈问题研究 　　摘 要：本文针对公司某车型控制臂衬套螺栓装配缩颈问题，通过紧固件质量检测，CAE分析以及扭矩夹紧力试验，找出造成部分控制臂螺栓缩颈屈服的根本原因是系统散差导致部分螺栓拧紧扭矩过大，螺栓屈服，并通过提高螺栓强度或降低装配扭矩解决该问题。 　　关键词：装配缩颈；控制臂；质量检测；扭矩-夹紧力试验 　　Abstract： Aiming atthe problem of boltassembly necking for the control arm of a vehicle， quality test of fasteners， CAE analysis and the torque clamping test is used. The result shows the ultimate cause of bolt assembly necking for control arm lies in the system scattering difference which leads to a too high tightening torque for very little part of the bolt and as a result， the bolt reach the yield point. And the problem can be solved by enhancing the bolt strength or lower the assembly torque. 　　Keywords： Assembly necking； Control arm； Quality test； Torque clamping test 　　中图分类号：U463 文献标识码：A 　　控制臂也称摆臂，是汽车悬架系统中重要的安全件和功能件。作为悬架系统的导向和传力元件，控制臂将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动。它直接影响悬架系统的性能以及整车的行驶平稳性和操纵稳定性。 　　某微车后悬架控制臂通过螺栓与车身连接，如图1所示，部分连接位置在装配时发生拧紧缩颈和屈服，如图2所示。据统计，在制造的2000多台车中，螺栓缩颈共发生12例，问题发生概率为0.59%。为了解决公司某车型控制臂衬套螺栓装配缩颈问题，本文通过对控制臂衬套螺栓螺母的质量检测结果分析，预紧力计算，以及对控制臂衬套螺栓进行扭矩测试实验和扭矩分析，对控制臂衬套螺栓装配扭矩进行了重新设定，成功解决了螺栓装配缩颈问题。 　　1. 零件质量检测 　　控制臂通过螺栓螺母与车身连接，螺栓的规格型号为M14×1.5×105-8.8。本文对螺栓的机械性能和金相组织进行检查和分析。对3件故障件（编号为1#、2#、3#）和3件同批次完好件（编号为4#、5#、6#）按GB/T 3098.1-2010《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》和GB/T 13298-1991《金属显微组织检验方法》标准进行检测。机械性能检测内容包括抗拉强度、芯部硬度、表面硬度与芯部硬度差值、螺纹未脱碳层最小高度和全脱碳层最大深度，检测结果见表1。由表1检测结果可知螺栓的各项机械性能均合格。 　　此外，对三件故障件进行金相组织检查，检查结果见图3、图4、图5。分别对检测结果放大50和500倍后，由金相组织检测结果可知螺栓螺牙无组织变形和脱碳现象，基体组织为回火索氏体+少量铁素体。 　　由上述质量检测可知螺栓的各性能均合格。因此螺栓装配缩颈问题不是螺栓质量缺陷造成的。 　　2. 基于ADAMS各工况的运动学仿真 　　目前，汽车悬架零件载荷获取及强度分析的方法主要有以下4种： 　　2.1 根据典型极限工况的动载系数经验值，先计算出各工况下的轮胎接地点载荷，然后根据悬架零件几何尺寸及其与轮胎接地点的空间位置关系，换算出零件各连接点的载荷，最后根据材料力学、弹性力学的方法对其进行强度计算。 　　2.2 根据典型极限工况的动载系数经验值，先计算出各工况下的轮胎接地点载荷，然后使用多体动力学仿真软件如ADAMS，建立悬架系统模型，以轮胎接地点载荷为输入条件加载仿真，最后提取零件载荷，作为有限元分析的载荷边界条件。 　　2.3 建立整车虚拟样机模型，设置典型分析工况，如以某一车速通过一定高度的凸台、某一加速度加速、制动或转向，或者以一定车速通过一定等级的路面，运用数理统计的方法，获取悬架零件极限载荷，作为有限元强度分析的载荷边界条件。 　　2.4 在有限元软件平台（如eta/VPG）上建立整车柔性多体模型，并在仿真环境中模拟出整车行驶工况和道路条件，跳过零部件载荷边界条件获取这一步，直接获得整车各零部件的应力历程，可以说这种方法是最