高锁螺母HST185报废率高问题解决方案

李晓楠　彭森

【摘 要】在飞机生产过程中，存在因紧固件损坏的情况导致返修或返工，且造成紧固件损坏的因素不易定位， ，影响生产进度，增加生产成本。本文以某型飞机高锁螺母HST185报废率高问题解决为例，提供一种典型紧固件报废率高的方案解决措施。

【关键词】高锁螺母HST185；无法拧断；安装试验；拧断力矩；安装工具

0 引言

在飞机生产过程中，存在因紧固件损坏的情况导致返修或返工，且造成紧固件损坏的因素不易定位， ，影响生产进度，增加生产成本。本文以某型飞机高锁螺母HST185报废率高问题解决为例，提供一种典型紧固件报废率高的方案解决措施。

1 现场问题描述

在装配某型飞机吊挂结构某架次中央承力段过程中，发现高锁螺栓HST11-6（与之配合的高锁螺母为HST185DU-6ACU）在拧紧过程中高锁螺母头无法拧断，拆下高锁螺栓后，发现高锁螺栓内六角有损坏现象。出现紧固件损坏情况的概率为50%。

2 工程问题调查

2.1 在发生现场过程问题时，首先应对设计的合理性进行复查，即对选用HST185是否满足设计要求进行复查：

a）HST185为抗剪型高锁螺母，与之相配的HST11也为抗剪型高锁螺母；

b）高锁螺母材料为A286高温合金钢满足吊挂盒段内部温度要求；

c）由于吊挂蒙皮和前梁设计面不平行，在安装高锁螺母需要有角度不超过5°的自调整功能，HST185最大自调整角度为7°；

d）同样材质、螺纹尺寸、内六方尺寸的抗拉型高锁螺栓配用的抗拉型高锁螺母HST1078TB6（40～50英寸-磅），其拧断力矩值大于HST185DU6ACU（25～40英寸-磅），未发生拧不断现象；

e）目前市面上未有同時满足b），c）条件的更低力矩性能的抗剪切高锁螺母。

2.2 在经过设计复查，明确此高锁螺母无设计选用问题后，到现场进一步调查问题：

a）2016年4月12日现场了解情况如下：

1）同牌号不同批次的高锁螺母HST185DU6ACU在三架次安装无问题；

2）同牌号另一批次的高锁螺母HST185在两架安装时，有约50%的高锁螺母无法拧断，钻掉高锁螺栓后，发现高锁螺栓内六角变形，变成接近圆形；

3）现场新采购一批次的高锁螺母HST185DU6ACU在试装配阶段无问题。

b）设计、标准件和工艺现场对问题批次的高锁螺母和新一批次的高锁螺母进行对比试验：

1）从新一批次高锁螺母和问题批次高锁螺母中各取10个HST185DU-6ACU，与同一批次的HST11-6在同一试片上使用同样工具进行对比安装试验，试验件信息见表1：

2）试验中，安装第一组高锁螺母时，工人使用套筒拧断高锁螺母头时安装费力，并且最终安装10个高锁螺母中有4个高锁螺母螺母头无法拧断，安装工具套筒的六角棍断裂成麻花状；安装第二组高锁螺母时，工人使用套筒拧断高锁螺母头时安装轻松，最终10个高锁螺母全部成功安装，安装工具套筒的六角棍仅轻微变形。

通过问题批次的高锁螺母和新一批次的高锁螺母对比试验后，又对两批次螺母的出厂试验报告及入厂验收报告进行了对比，掌握数据如下：

1）工厂目前做了问题批次的高锁螺母拧断力矩值：20组试验样本高锁螺母HST185DU-6ACU的拧断力矩平均值为3.80 N.m（近34 in lbf），见图2；设计已经要求沈飞对新一批次的高锁螺母做拧断力矩值计算，用于对比两批高锁螺母拧断力矩值差异。（沈飞需到北京做拧断力矩测试，现场无法实施。），供应商的出厂测试结果见图3。

2）根据目前找到原厂提供的高锁螺母数据，可以对比出各批高锁螺母在松脱力矩、拧断力矩和预紧力等性能上差异较大。

3）试验对比结论：

根据对比试验的结果，以及供应商出厂测试的螺母力学性能数据，初步判断，发生高比例无法拧断的原因是：制造商对于高锁螺母的螺纹尺寸、螺母热处理、润滑工艺控制不稳定。

3 工程建议后续措施

根据调查结构，工程建议的后续措施如下：

1）标准件专业发出文件，要求各机体制造商对HST185系列高锁螺母产品进行验收装配试验；

2）加强对国外高锁螺母制造商的PCD和质量体系审查，确保产品质量稳定性；

3）标准件专业对问题批次的高锁螺母HST185DU-6ACU进行第三方性能测试，对比安装试验（螺栓干涉安装与螺栓间隙安装），确保已经装机（113-114架）的高锁螺母能满足性能要求，同时最终验证无法拧断的根本原因；

4）应完善对机体供应商质量体系要求，并加强宣贯和监督，如标准件合格证、入场复验、现场追溯性等进行有效控制。

4 结论

此现场调查并解决措施方案可以保证现场后续的生产进度，可作为一种典型的紧固件损坏问题解决措施方案。

[责任编辑：张涛]