Volgens de statistieken zijn er ongeveer 240 veelgebruikte normen voor auto-standaard onderdelenproducten die zijn uitgebracht en geïmplementeerd, waaronder lumenafdichtingselementen, bevestigingsmiddelen voor pijpleidingen, ringen, schroeven, moeren, bouten, enz., waarvan 115 normen gerelateerd zijn aan metalen bevestigingsmiddelen, goed voor ongeveer 48 procent. Met de voortdurende ontwikkeling van de auto-industrie hebben verschillende autofabrikanten bevestigingsmiddelen vergeleken en geoptimaliseerd vanuit vier aspecten: elementen, materialen, warmtebehandeling en oppervlaktebehandeling. Dit document bespreekt dit.
1.1 bouten
Voor de zeskantbout plus veerring, wanneer de voorspanning van de bout laag is, is het anti-losloopeffect beter. Omdat de veerring echter niet wordt gebruikt voor belangrijke onderdelen, worden de bouten met veerringen in de productie voornamelijk met pneumatische sleutels aangedraaid met een nauwkeurigheid van ongeveer ± 40 procent. Het montagekoppel en de axiale krachtspreiding zijn groot. De veerring bevindt zich vaak in een afgeplatte toestand en heeft zelfs het risico dat de ring uitzet. De werkelijke anti-losloopprestaties van de bout plus veerring zijn oncontroleerbaar, kunnen niet voldoen aan de ontwerpvereisten van het product. Voor zeskantflensbouten zijn er de volgende voordelen.
① Onder dezelfde schroefdraadspecificatie is het steungebied van de zeskantflensbout groter dan dat van de zeskantbout, wat de druk op het steunoppervlak beter kan verdelen en vervorming van de verbonden onderdelen kan voorkomen;
② Onder dezelfde wrijvingscoëfficiënt is het anti-verlieseffect van flensbout duidelijk beter dan dat van zeskantbout;
③ Om te voorkomen dat de wrijving tussen het mofuiteinde en het verbonden onderdeel het oppervlak van het verbonden onderdeel beschadigt, is de flensbout zuiniger dan de zeskantboutmontage met platte ring.
Zeskantflensbouten hebben de voorkeur, en zeskantbouten, zeskantbouten plus veerringen, zeskantbouten plus veerringen plus platte ringen en zeskantbouten plus platte ringen zijn beperkt.
1.2 schroeven
De schroefvorm van de schroef is inwendig schroeven. De aandrijfvormen omvatten interne zeshoek, kruisgroef en interne zeshoek. De koptypen omvatten ronde kop, cilindrische kopflens, platte ronde kop, platte ronde kopflens, pankop, pankopflens, verzonken kop en halfverzonken kop.
Omdat de vereisten voor montage-efficiëntie ook voortdurend verbeteren, hebben zeskant Torx-schroeven de voorkeur, worden standaardstructuren geoptimaliseerd en wordt het gebruik van binnenzeskantschroeven en kruiskopschroeven geleidelijk aan beperkt.
1.3 noten
Het gebruikseffect van zeskantflensmoer is hetzelfde als dat van zeskantflensbout. Als de constructie het toelaat, heeft een zeskantige flensmoer de voorkeur. Voor onderdelen met speciale vereisten om losraken tegen te gaan, moeten effectieve momentborgmoeren, zoals alle metalen borgmoeren en niet-metalen inzetborgmoeren, worden overwogen. Omdat de geheel metalen borgmoer door vervorming van de schroefdraad wordt vastgezet, is deze niet geschikt voor de onderdelen die vaak worden gedemonteerd; De niet-metalen inzetborgmoer is goed herbruikbaar, maar volgens de standaardvereisten van bevestigingsmiddelen, behalve de motor, is de toepassingstemperatuur lager dan of gelijk aan 120 graden. Er moet met name worden opgemerkt dat de borgmoer van het effectieve koppeltype het extra koppel moet overwinnen dat wordt veroorzaakt door vervorming van de moer of niet-metalen inzetstukken tijdens de installatie, dus het koppel moet worden bevestigd. De klemkracht is mogelijk niet voldoende bij montage volgens de koppelwaarde van de gewone moer en er bestaat een risico van gebruik.
1.4 draad
Omdat het draagvermogen en het anti-losloopvermogen van fijne draad hoger zijn dan die van grove draad, moet bij het selecteren van grotere schroefdraadbevestigingsmiddelen zoveel mogelijk fijne draad worden gekozen en kan ook de verscheidenheid aan schroefdraadbevestigingsmiddelen worden verminderd. Uit tabel 1 blijkt dat er over het algemeen alleen grove tanden onder M12 en fijne tanden boven M12 zijn. In de schroefdraadbevestigingen van bedrijfsvoertuigen bestaan boven M12 grove en fijne tanden naast elkaar en er is nog ruimte voor optimalisatie.
1.5 ring
Om de montage-efficiëntie te verbeteren en het risico op ontbrekende en verkeerde montage te verminderen, mogen pakkingen in principe niet alleen bestaan. Suggesties voor het gebruik van verschillende pakkingen zijn als volgt.
① De platte ring wordt voornamelijk gebruikt om de contactstatus te verbeteren, het draagoppervlak te vergroten en de stabiliteit van de wrijvingscoëfficiënt van het steunoppervlak te behouden; ② De veerring gebruikt elasticiteit om axiale voorbelasting te genereren, wat de demping van axiale kracht kan verlichten. Aangezien het echter moeilijk is om de anti-losloopprestatie effectief te controleren, is de bout gemakkelijk excentrische belasting te dragen en bestaat het risico van beschadiging; ③ De tandvormige elastische ring heeft gedraaide tanden en heeft een hoge hardheid na warmtebehandeling. Tijdens de montage worden de tanden elastisch vervormd en gedeeltelijk ingebed in het steunoppervlak om een vergrendelend effect te vormen. De tandvormige ring moet met voorzichtigheid worden gebruikt bij het verbindingsdeel.
oppervlakte behandeling
Auto-bevestigingsmiddelen omvatten bouten, moeren en ringen, waarvan de meeste een oppervlaktebehandeling moeten ondergaan om ze te beschermen tegen corrosie, hun uiterlijk te verbeteren of bepaalde speciale functies te bereiken, zoals schroef- en muggenbevestigingen die het vergrendelingskoppel regelen. Zie bijvoorbeeld tabel 2 voor de serviceomgeving en vereisten voor corrosiebestendigheid van een bevestigingsmiddel voor huishoudelijke auto's.
2.1 elektrolytisch verzinken
De beste corrosiewerende werking is zinkgeel passiveren, gevolgd door zinkgroen passiveren, zinkzwart passiveren en zinkblauwwit passiveren. De corrosieweerstand van de algemene coating is 8 μm. Gele passivering witte roesttijd 72 uur, rode roesttijd 144 uur; Zwart en wit passiveren witte roesttijd 6 uur, rode roesttijd 72 uur.
Bij de praktische toepassing dienen de volgende drie aspecten aandacht te krijgen. Met de geleidelijke aanscherping van de milieubescherming is het gebruik van driewaardig chroompassivering, zink-aluminiumcoating en andere milieuvriendelijkere methoden voor bevestigingsmiddelen voor auto's de trend in de toekomst; Bevestigingen voor auto's met een maximale treksterkte van meer dan 1000 MPa (equivalent aan een hardheidswaarde van 33,5 HRC en 332 HV) moeten na het plateren vóór passivering worden onderworpen aan een behandeling met waterstofaandrijving om het risico van vertraagde breuk te verminderen; Als de chromaatpassiveringsfilm gedurende lange tijd wordt blootgesteld aan de omgeving boven 70 graden, zal de corrosieweerstand worden beschadigd. Daarom moet zinkpassivering met de nodige voorzichtigheid worden gebruikt in gebieden met een hoge omgevingstemperatuur.
2.2 zink aluminium coating
De zink-aluminiumcoating heeft geen waterstofbrosheid en voldoet aan de eisen van milieubescherming. De rode roesttijd van de neutrale zoutsproeitest kan oplopen tot 720 uur. De coatingkleuren zijn zwart en grijs. Het toevoegen van smeermiddel aan de coatingvloeistof kan de wrijvingscoëfficiënt veranderen. Bouten van kwaliteit 10.9 en hoger hebben de voorkeur. Bovendien moet bij het gebruik rekening worden gehouden met de volgende aspecten. De hechtingskracht tussen de zink-aluminiumcoating en het substraat is niet zo sterk als die van verzinken en er valt poeder tijdens gebruik. Daarom kan het niet in de transmissieonderdelen worden gebruikt en wordt het niet aanbevolen om de bouten te gebruiken die herhaaldelijk moeten worden gedemonteerd. Bovendien, voor bouten en moeren van grote afmetingen, is de beplating van de loop gemakkelijk om krassen en stoten te produceren, waardoor de corrosieweerstand wordt verminderd, waarmee rekening moet worden gehouden bij het selecteren; Voor bevestigingsmiddelen met geleidbaarheidseisen en bevestigingsmiddelen met een nominale buitendiameter kleiner dan M6 en binnendraad kleiner dan M10, mag geen zink-aluminiumcoating worden gebruikt om schroeven en normale montage te garanderen.
2.3 zink-nikkellegering
In vergelijking met verzinken is de corrosieweerstand van zink-nikkellegering aanzienlijk verbeterd, en dezelfde beplating 8 μ Na passivering en afdichtingsbehandeling kan het oppervlak 240 uur vrij zijn van witte roest en 1000 uur rode roest; Bovendien voldoet het ook aan de eisen van hoge temperatuurbestendigheid. Aangezien de zink-nikkellegering nog steeds een lichte neiging tot waterstofbrosheid heeft, moet de nodige verificatie vóór gebruik worden uitgevoerd om het kwaliteitsrisico van bevestigingsmiddelen voor auto's met een treksterkte van meer dan 1000 MPa te verminderen.
2.4 koperplateren
Het smeltpunt van koper is ongeveer 1083 graden. Om sinteren van onderdelen met schroefdraad te voorkomen, wordt in een omgeving met hoge temperaturen koperplating geselecteerd voor oppervlaktebehandeling, met name voor bevestigingsmiddelen van auto's rond het uitlaatspruitstuk van de motor.
Materialen en warmtebehandeling
Auto-bouten met hoge sterkte verwijzen over het algemeen naar producten van klasse 8.8 of hoger, die niet alleen een hoge treksterkte en vloeiverhouding moeten hebben, maar ook hoge impactprestaties bij lage temperaturen hebben. Een van de moeilijkheden bij de fabricage is ook de afschrik- en ontlaatbehandeling van zeer sterke bouten. Swrch35k, 10B21, 10b33, 35CrMo, 42CrMo of 20MnTiB staal zijn geselecteerd als de materialen, zie Tabel 3 voor details. Zoals we allemaal weten, zijn de mechanische prestatietestresultaten van zeer sterke bevestigingsmiddelen niet alleen de belangrijkste indicatoren voor productkwaliteit, maar ook belangrijke indicatoren met betrekking tot veiligheid. Het grootste probleem van swrch35k- en 10B21-staal is de slechte hardbaarheid. Effectieve controle van het afschrik- en ontlaatproces van bouten met hoge sterkte speelt een cruciale rol in mechanische eigenschappen.
Om de warmtebehandelingskwaliteit van zeer sterke bouten voor auto's te verbeteren, moet het staal worden gecontroleerd op basis van de volgende drie aspecten. ① Het beheersen van het koolstofgehalte in de middelste en bovenste limieten kan niet alleen de sterkte en taaiheid van staal verbeteren, maar ook de neiging tot segregatie verminderen. ② Door het legeringselement tot de bovengrens te beheersen, kan de hardbaarheid worden vergroot en de sterkte en taaiheid van het staal worden verbeterd. ③ Minimaliseer de inhoud van schadelijke restelementen P en s om de zuiverheid van staal te waarborgen. Bevestigingskwaliteit en materiaal voor auto's.
Een van de moeilijkheden bij kwaliteitscontrole is dat de veranderingen van de interne structuur en eigenschappen van bouten tijdens het afschrikken en ontlaten niet in realtime kunnen worden gevolgd. Controleer vóór het laden zorgvuldig de markering op de boutkop om er zeker van te zijn dat de informatie van de te verwerken bouten nauwkeurig is, niet verloren gaat en identificeerbaar is na warmtebehandeling. Het blus- en verwarmingsproces moet strikt worden gecontroleerd, het koolstofpotentieel moet nauwkeurig zijn en de blustijd van elke partij bouten moet worden geregistreerd. Nadat het blusmedium is afgevoerd, wordt de oppervlaktehardheid van het werkstuk getest. 10B21 en 20MnTiB staal zullen groter zijn dan 43hrc; Swrch35k, 45 en 10b33 staal zal meer dan 48hrc zijn. De microstructuur na afschrikken is fijn naaldmartensiet, dat wordt geëvalueerd volgens JB / t9211-2008 martensietkwaliteit van medium koolstofstaal en medium koolstoflegering constructiestaal. Het blusmartensiet is klasse 3-5 en voldoet aan de technische vereisten; De uniformiteit van de dovende hardheid van het oppervlak en de kern mag niet groter zijn dan 3HRC.