B12发动机小循环水管支架断裂失效分析及整改报告
摘要:本文针对B12发动机循环水管支架断裂问题,通过电镜分析确认了断裂原因。在从工艺过程中查造成断裂的因素,并提出了整改措施。
关键词:断裂应力
2013年12月12日,青岛装配车间反馈B12发动机小循环水管左支架在装配时发生断裂,这是自2013年10月24日以来发生的第七起左支架断裂事件,左支架厚度1.2 mm,材料为65Mn,断裂件见图1。
1 宏观检查
检查左支架断口(新鲜断口),发现断面上有一段区域已生锈,呈黑褐,见图2。
2 断口分析
从图4可以看出,在锈斑区一些未完全锈蚀的区域,可以看出是韧窝形貌。
断口分析小结:左支架断面各区域均为韧窝特征,分析认为其是在拉应力作用下发生快速断裂的。
3 断口侧面检查
检查结果:检查发现左支架断口内外两侧有微裂纹,呈拉裂状,见
发动机支架
图8~图11。
4 硬度检测
经检测,左支架硬度合格,硬度检测数据见表1。
5 分析结论
(1)小循环水管左支架断面各区域微观形貌为韧窝特征,分析认为其是在受拉伸应力作用下发生快速断裂的。
(2)小循环水管左支架在断裂前已经存在裂纹(锈斑区域),见图2。
(3)小循环水管左支架硬度合格。
6 断裂原因查
通过上述分析,可以看出零件在装配前已经存在裂纹,硬度合格,因此,将原因重点锁定在生产过程中。
小循环水管支架生产过程由一台冲压设备,一副连续模完成工序所有工序。
具体生产工艺如图12所示。
查看生产样品,发现在拉伸面有一个斜坡。断裂部位正在在台阶上。进一步查看模具,发现在成型1模具上,有一个凸台。如图13。
通过调查发现,为了保证材料回弹设计了凸台,保证R角,在成型
过程中,应力集中在台阶最高点,造成了暗裂风险。调试模具的时候,当模具调试过深时,应力过大,造成了暗裂。
7 问题解决
针对原因,采取如下措施:(1)优化工艺,解决回弹问题,在成型1后增加卷圆整形。(2)成型1模具凹模台阶进行维修,磨平该面。(3)在模具下模增加零件到底限位,放置调试过深。
8 结语
断点后经过跟踪验证,未再发生断裂失效问题。
参考文献
[1]杨辉,吴起良.气门弹簧断裂的影响因素及原因分析[J].内燃机,2010(4).
[2]钟翔山.冲压加工质量控制应用技术[M].北京:机械工业出版社,2011.