紧固件重新设计解决了紧凑型拖拉机踏板的联接故障

当设计方面在应用程序中无法正确执行时，可能难以确定根本原因。即使产品中只有一个组件，也有许多因素会影响其性能，因此通常需要采取有条理的方法和专家的眼光来确定真正的根本原因。如果仅在交付成品后才出现问题，保修索赔可能会对企业造成更大的财务压力；可以理解，这对工程师提出了额外的要求，以快速解决整个设计问题。

这正是紧凑型拖拉机制造商所面临的情况，由于接头故障，该拖拉机制造商已开始接受保修索赔。有问题的相关组件是镀锌的螺纹成型甲板螺钉，该螺钉固定在拖拉机的底盘上，并且已通过所有机械和尺寸检查。该螺钉与一个大直径的垫圈和一个粉末状的金属垫片相配合，该垫片被并入关节手柄中以防止过度压缩。该接头在交付后不久即发生故障，从而导致了保修索赔，因此工程团队开始拆卸紧凑的拖拉机甲板，以尝试找出根本原因和可能的解决方案。

制造商与紧固件的外部服务提供商和分销商Optimas Solutions合作，开始评估组装。很快发现垫片没有对准，这为它剪切塑料面板的一部分提供了机会。为了进一步解决该问题，挤压圆柱体（将其放置在垫圈上）的设计不能均匀地分配负载，从而给甲板和螺钉施加了更大的压力，并导致接头失效。

Optimas的应用工程师Tim Day解释了以下步骤：“我们必须尝试找出故障的根本原因。失效螺钉上的断裂表面似乎表明氢脆失败，但是没有任何生产批次或对它们进行的任何测试都提供了因加工引起的脆化是原因的任何相关性。随后，我们发现螺钉在安装过程中很可能会受到弯曲载荷的作用，这是由于垫圈和垫片的不均匀安装所致。最终，我们可以得出结论，由于接头的错误设计，我们面临着应力腐蚀问题。”

工程团队共同提出了解决方案。重新设计了螺钉，使其包括一个集成的凸肩，该凸肩去除了粉末状的金属垫片，从而简化了组装。接下来，将螺钉本身的涂层从电镀锌更改为阴极E涂层工艺，这几乎消除了脆化风险并改善了应力腐蚀特性。施加在螺钉上的热处理也从表面硬化变为通过硬化，并具有用于螺纹成型的感应淬火点。这有助于进一步降低外壳破裂或应力腐蚀的可能性。最后，对承重表面进行了重新设计，从而消除了对垫圈的需求，并促进了应用中的均匀加载，从而解决了根本原因。

制造商从那时起便在其紧凑型拖拉机设计中实施了该解决方案，该解决方案立即阻止了延误的关节故障和相关的保修要求。结果，该业务的财务压力有所减轻，从而增加了运营收益。此外，带有集成肩部的新螺钉意味着可以从紧凑型拖拉机的物料清单（BoM）中删除两个单独的零件号，从而提高了生产效率。这有助于巩固此紧凑型拖拉机型号的供应要求，从而简化了供应链。

小的设计缺陷可能会带来很大的挑战，因为直到产品到达经销商或客户之前才可能发现问题。在耐用性至关重要的应用中（例如紧凑型拖拉机），问题只会更加严重。但是，通过尽早使用适当的组件解决方案来解决问题，可以通过确保产品质量之外的其他好处解决故障。在这种情况下，该解决方案避免了额外的潜在损坏保修索赔，从而确保制造商的整体声誉永远不会受到威胁。