汽车动力转向器带横拉杆总成壳体断裂问题的分析

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摘 要：通过对壳体断裂问题的调查，分析产生的原因，通过系统试验，验证壳体强度是否满足技术要求，最终通过对壳体生产过程进行控制，预防由于铸造缺陷造成壳体强度不足，解决壳体断裂问题。

关键词：断裂 强度 分析

中图分类号：U463.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-079-02

动力转向器是汽车的重要部件，其功能主要是提供动力转向，满足操纵轻便性，实现整车转向功能。动力转向器带横拉杆总成壳体一旦断裂，会造成整车行驶跑偏，在特定条件下可会引起重大的人身伤害事故。

1 转向器与车架连接方法

转向器由安装支架将转向器固定在车架横梁固定点上，整车行驶过程中，转向拉杆的轴向位移改变整车的方向。

2 壳体断裂问题原因分析

2.1 故障件调查分析

壳体断裂裂纹产生在两个安装支架中间（如图1）。

断口没有发现有害的气孔、夹杂、原始裂纹，从断口形状分析为一次性脆性断裂（如图2、图3）。

2.2 故障件检查分析

2.2.1 化学成分

对断裂壳体化学成分进行分析，结果见表1。材料成分检验符合ZL107材料要求，计量结果如图4。

2.2.2 硬度检测

硬度实测值为HB118符合要求（要求硬度值在HB100-HB120）。

2.2.3 机械性能检测

机械性能检测符合要求。抗拉强度为232MPa（壳体设计要求≥206MPa），延伸率为2%（壳体设计要求≥1.88）。

2.2.4 金相组织检测

在断裂壳体上取样磨制后在100X下观察金相组织，变质正常（如图5），将断口试样未浸蚀状态下400X显微镜下观察，没有过热现象，属于正常组织，试块经浸蚀、清洗、干燥后，判定为针孔度1级（如图6），符合《铝合金铸件》的要求。

3 结束语

通过以上分析，确定了问题原因为转向器受到较大外力作用并在恶劣路面作用下产生振动造成的壳体断裂。解决方案，对壳体生产过程进行控制，预防铸造缺陷，提高壳体强度。

参考文献：

[1] GB 10850-89 铸造铝硅合金过烧[S].

[2] GB 10851 铸造铝合金针孔[S].

[3] GB/T9438 铝合金铸件[S].