Згідно зі статистичними даними, існує близько 240 широко використовуваних стандартів для стандартних автомобільних запчастин, які були випущені та впроваджені, охоплюючи ущільнювальні елементи просвіту, кріплення для з’єднань трубопроводів, шайби, гвинти, гайки, болти тощо, з яких 115 стандартів пов’язані до металевого кріплення, що становить близько 48 відсотків. З безперервним розвитком автомобільної промисловості, щоб приборкати збільшення витрат на виробництво та управління, викликане збільшенням кількості металевих кріплень (далі - автомобільні кріплення), різні виробники автомобілів порівнювали та оптимізували кріплення з чотирьох аспектів: структурний елементи, матеріали, термообробка та обробка поверхні. Цей документ обговорює це.
1.1 болти
Для шестигранного болта з пружинною шайбою, коли попереднє натяг болта низьке, ефект запобігання ослабленню кращий. Однак, оскільки пружинна шайба не використовується для важливих деталей, болти з пружинними шайбами в основному затягуються пневматичними гайковими ключами з точністю близько ± 40 відсотків на виробництві. Монтажний крутний момент і розкид осьової сили великі. Пружинна шайба часто знаходиться в розплющеному стані і навіть має ризик розширення кільця. Фактична ефективність запобігання ослабленню болта з пружинною шайбою в зборі є неконтрольованою, не може відповідати вимогам до конструкції продукту. Болти з шестигранним фланцем мають такі переваги.
① Відповідно до тієї самої специфікації різьби опорна площа болта з шестигранним фланцем більша, ніж площа болта з шестигранною головкою, що може краще розподілити тиск на опорну поверхню та уникнути деформації з’єднаних частин;
② При тому самому коефіцієнті тертя ефект антирозкручування фланцевого болта, очевидно, кращий, ніж ефект шестигранного болта;
③ Щоб уникнути тертя між кінцем втулки та з’єднаною частиною, що пошкоджує поверхню з’єднаної частини, фланцевий болт є більш економічним, ніж шестигранний болт із плоскою шайбою.
Болти з шестигранною головкою є кращими, а болти з шестигранною головкою, болти з шестигранною головкою та пружинними шайбами, болти з шестигранною головкою та пружинними шайбами та плоскими шайбами та болти з шестигранною головкою та плоскими шайбами обмежені.
1.2 гвинти
Форма загвинчування шурупа - внутрішнє загвинчування. Форми приводу включають внутрішній шестикутник, поперечну канавку та внутрішній шестикутник. Типи головок включають круглу головку, циліндричну головку з фланцем, плоску круглу головку, плоску круглу головку з фланцем, круглу головку, круглу головку з фланцем, потайну головку та напівпотайну головку.
Оскільки вимоги до ефективності складання також постійно вдосконалюються, перевага віддається шестигранним гвинтам Torx, стандартні конструкції оптимізовані, а використання шестигранних гвинтів із внутрішнім шестигранником і гвинтів із хрестоподібним поглибленням поступово обмежується.
1,3 горіха
Ефект використання шестигранної фланцевої гайки такий самий, як і шестигранного фланцевого болта. Якщо конструкція дозволяє, краще використовувати шестигранну гайку з фланцем. Для деталей із спеціальними вимогами проти розкручування слід розглянути ефективні стопорні гайки, такі як всі металеві контргайки та неметалеві контргайки. Оскільки повністю металева контргайка блокується деформацією різьби, вона не підходить для частин, які часто розбираються; Неметалева вставна контргайка має хорошу можливість багаторазового використання, але згідно зі стандартними вимогами до кріпильних деталей, за винятком двигуна, температура її застосування менше або дорівнює 120 градусам. Зокрема, слід зазначити, що контргайка з ефективним крутним моментом повинна подолати додатковий крутний момент, спричинений деформацією гайки або неметалевими вставками під час встановлення, тому крутний момент потрібно підтвердити. Зусилля затиску може бути недостатнім при складанні відповідно до моменту затягування звичайної гайки, і існує ризик використання.
1,4 нитка
Оскільки несуча здатність і здатність проти ослаблення тонкої різьби вищі, ніж у грубої різьби, тонку різьбу слід вибирати якомога більше при виборі більших різьбових кріплень, а різноманітність різьбових кріплень також може бути зменшена. З таблиці 1 видно, що зазвичай є лише грубі зуби нижче M12 і дрібні зуби вище M12. У різьбових кріпленнях комерційних автомобілів грубі та дрібні зуби співіснують вище M12, і все ще є місце для оптимізації.
1,5 шайба
Щоб підвищити ефективність складання та зменшити ризик пропуску та неправильного складання, прокладки не можуть існувати окремо. Пропозиції щодо використання різних прокладок такі.
① Плоска шайба в основному використовується для покращення стану контакту, збільшення площі опори та підтримки стабільності коефіцієнта тертя опорної поверхні; ② Пружинна шайба використовує еластичність для створення осьового попереднього натягу, що може зменшити ослаблення осьової сили. Однак, оскільки ефективність антирозкручування важко контролювати, болт легко витримує ексцентричне навантаження та має ризик пошкодження; ③ Еластична шайба у формі зуба має скручені зуби та має високу твердість після термічної обробки. Під час складання зуби будуть пружно деформовані та частково вмонтовані в опорну поверхню, створюючи ефект фіксації. Зубчасту шайбу слід використовувати з обережністю на з’єднувальній частині.
обробка поверхонь
Автомобільні кріпильні елементи включають болти, гайки та шайби, більшість із яких мають пройти поверхневу обробку, щоб захистити їх від корозії, покращити їхній зовнішній вигляд або досягти певних спеціальних функцій, наприклад гвинтові та москітні кріплення, які контролюють крутний момент блокування. Наприклад, у таблиці 2 наведено вимоги до умов експлуатації та стійкості до корозії для кріпильних деталей вітчизняних автомобілів.
2.1 електрооцинкування
Найкращі антикорозійні властивості має цинково-жовта пасивація, за якою слідують цинково-зелена пасивація, цинково-чорна пасивація та цинково-блакитна біла пасивація. Корозійна стійкість загального покриття становить 8 мкм. Час жовтої пасивації білої іржі 72 години, час червоної іржі 144 години; Чорно-біла пасивація час білої іржі 6 годин, час червоної іржі 72 години.
При практичному застосуванні необхідно звернути увагу на наступні три аспекти. З поступовим посиленням захисту навколишнього середовища, використання пасивації тривалентного хрому, покриття з цинку-алюмінію та інших більш екологічно чистих методів для автомобільних кріплень є тенденцією в майбутньому; Автомобільні кріплення з максимальною міцністю на розрив понад 1000 МПа (еквівалент твердості 33,5 HRC і 332 HV) підлягають обробці водневим приводом після покриття перед пасивацією, щоб зменшити ризик відстроченого руйнування; Якщо плівка для хроматної пасивації піддається впливу навколишнього середовища вище 70 градусів протягом тривалого часу, її стійкість до корозії буде пошкоджена. Тому для приміщень з високою температурою навколишнього середовища пасивацію цинком слід застосовувати з обережністю.
2.2 цинк-алюмінієве покриття
Цинково-алюмінієве покриття не має водневої крихкості та відповідає вимогам охорони навколишнього середовища. Час червоної іржі під час випробувань нейтрального сольового туману може досягати 720 годин. Кольори покриття - чорний і сірий. Додавання мастила до рідини покриття може змінити коефіцієнт тертя. Бажано використовувати болти класу 10.9 і вище. Крім того, під час використання також слід враховувати наступні аспекти. Міцність зчеплення між цинково-алюмінієвим покриттям і підкладкою не така міцна, як у цинкування, і під час використання порошок осипається. Тому його не можна використовувати всередині деталей трансмісії, а також не рекомендується використовувати болти, які потрібно багаторазово розбирати. Крім того, на великих болтах і гайках покриття стовбура легко утворює подряпини і нерівності, знижуючи корозійну стійкість, що слід враховувати при виборі; Для кріпильних виробів з вимогами до електропровідності та кріпильних виробів із номінальним діаметром зовнішньої різьби менше ніж M6 і внутрішньою різьбою менше ніж M10 не слід використовувати цинк-алюмінієве покриття для забезпечення загвинчування та нормального складання.
2.3 цинк-нікелевий сплав
Порівняно з цинкуванням корозійна стійкість цинк-нікелевого сплаву була значно покращена, і те саме покриття 8 мкм Після пасивації та ущільнення поверхня може бути вільною від білої іржі протягом 240 годин і червоної іржі протягом 1000 годин; Крім того, він також відповідає вимогам стійкості до високих температур. Оскільки цинк-нікелевий сплав все ще має невелику тенденцію до водневої крихкості, щоб зменшити ризик якості автомобільних кріплень із міцністю на розрив понад 1000 МПа, перед використанням необхідно провести необхідну перевірку.
2.4 міднення
Температура плавлення міді становить близько 1083 градусів. У високотемпературному середовищі, щоб уникнути спікання різьбових деталей, для обробки поверхні вибирають мідне покриття, особливо для автомобільних кріплень навколо випускного колектора двигуна.
Матеріали та термічна обробка
Автомобільні високоміцні болти зазвичай відносяться до продуктів класу 8.8 або вище, які не тільки повинні мати високу міцність на розрив і коефіцієнт текучості, але також мають високу ударну здатність при низьких температурах. Однією зі складнощів у виготовленні є також загартування та відпуск високоміцних болтів. В якості матеріалів обрано сталь Swrch35k, 10B21, 10b33, 35CrMo, 42CrMo або 20MnTiB, детальніше див. таблицю 3. Як ми всі знаємо, результати випробувань механічних характеристик високоміцних кріплень є не тільки ключовими показниками якості продукції, але й важливими показниками, пов’язаними з безпекою. Основною проблемою сталі swrch35k і 10B21 є погана загартовуваність. Ефективний контроль процесу загартування та відпустки високоміцних болтів відіграє життєво важливу роль у механічних властивостях.
Щоб покращити якість термічної обробки автомобільних високоміцних болтів, сталь слід контролювати з наступних трьох аспектів. ① Контроль вмісту вуглецю в середніх і верхніх межах може не тільки підвищити міцність і в'язкість сталі, але й зменшити тенденцію до сегрегації. ② Контроль легуючого елемента до верхньої межі може збільшити прогартуваність і покращити міцність і в'язкість сталі. ③ Зведіть до мінімуму вміст шкідливих залишкових елементів P і s для забезпечення чистоти сталі. Сорт і матеріал автомобільного кріплення.
Однією з труднощів у контролі якості є те, що зміни внутрішньої структури та властивостей болтів під час загартування та відпуску неможливо відстежувати в реальному часі. Перед завантаженням уважно перевірте позначку на голівці болта, щоб переконатися, що інформація про болти, що підлягають обробці, є точною, не втраченою та ідентифікованою після термічної обробки. Процес загартування та нагрівання має суворо контролюватися, потенціал вуглецю має бути точним, а час загартування кожної партії болтів має бути зафіксовано. Після того, як загартовуюче середовище буде випущено, необхідно перевірити поверхневу твердість заготовки. Сталь 10B21 і 20MnTiB має бути більше 43hrc; Сталь Swrch35k, 45 і 10b33 має бути більше 48hrc. Мікроструктура після загартування - це дрібний голчастий мартенсит, який оцінюється відповідно до класу мартенситу JB / t9211-2008 середньовуглецевої сталі та конструкційної сталі із середньовуглецевим сплавом. Гартівний мартенсит марки 3-5, що відповідає технічним вимогам; Рівномірність гартової твердості поверхні та серцевини не повинна перевищувати 3HRC.