I følge statistikk er det om lag 240 vanlig brukte standarder for automotive standard deler produkter som er utgitt og implementert, som dekker lumen tetningselementer, rørledningsforbindelsesfester, skiver, skruer, muttere, bolter, etc., hvorav 115 standarder er relaterte til metallfester, som utgjør om lag 48 prosent . Med den kontinuerlige utviklingen av bilindustrien, for å dempe økningen i produksjons- og administrasjonskostnader forårsaket av det økende antallet metallfester (heretter referert til som bilfestemidler), har forskjellige bilprodusenter sammenlignet og optimalisert festemidler fra fire aspekter: strukturelle elementer, materialer, varmebehandling og overflatebehandling. Denne artikkelen diskuterer dette.
1,1 bolter
For sekskantbolten pluss fjærskivemontering, når boltforspenningen er lav, er anti-løsningseffekten bedre. Men siden fjærskiven ikke brukes til viktige deler, strammes boltene med fjærskiver hovedsakelig med pneumatiske nøkler med en nøyaktighet på ca ± 40 prosent i produksjon. Monteringsmomentet og aksialkraftspredningen er stor. Fjærskiven er ofte i flat tilstand, og har til og med risiko for å utvide ringen. Den faktiske anti-løsende ytelsen til bolten pluss fjærskivemontering er ukontrollerbar, kan ikke oppfylle produktdesignkravene. For sekskantflensbolter er det følgende fordeler.
① Under samme gjengespesifikasjon er støtteområdet til sekskantflensbolten større enn sekskantbolten, noe som bedre kan spre trykket på støtteoverflaten og unngå deformasjon av de tilkoblede delene;
② Under samme friksjonskoeffisient er flensboltens anti-løsingseffekt åpenbart bedre enn sekskantbolten;
③ For å unngå at friksjonen mellom hylseenden og den tilkoblede delen skader overflaten til den tilkoblede delen, er flensbolten mer økonomisk enn sekskantboltenheten med flat skive.
Sekskantflensbolter foretrekkes, og sekskantbolter, sekskantbolter pluss fjærskiver, sekskantbolter pluss fjærskiver pluss flate skiver, og sekskantbolter pluss flate skiver er begrenset.
1,2 skruer
Skruformen til skruen er intern skruing. Drivformene inkluderer innvendig sekskant, tverrspor og innvendig sekskant. Hodetypene inkluderer rundt hode, sylindrisk hodeflens, flatt rundt hode, flatt rundt hodeflens, pannehode, pannehodeflens, forsenket hode og semi-forsenket hode.
Ettersom kravene til monteringseffektivitet også stadig forbedres, foretrekkes sekskant-torx-skruer, standardkonstruksjoner er optimert, og bruken av sekskantskruer og kryss-innfelte skruer begrenses gradvis.
1,3 nøtter
Brukseffekten av sekskantflensmutter er den samme som for sekskantflensbolt. Hvis strukturen tillater det, foretrekkes sekskantflensmutter. For deler med spesielle krav til løsnede skal det vurderes effektive låsemuttere for dreiemoment, slik som alle metalllåsemuttere og ikke-metallinnsatslåsemuttere. Fordi låsemutteren helt i metall er låst ved deformasjon av gjengen, er den ikke egnet for delene som ofte er demontert; Den ikke-metalliske innsatslåsemutteren har god gjenbrukbarhet, men i henhold til standardkravene til festemidler, bortsett fra motoren, er påføringstemperaturen mindre enn eller lik 120 grader. Spesielt bør det bemerkes at den effektive låsemutteren av dreiemomenttypen må overvinne det ekstra dreiemomentet forårsaket av mutterdeformasjon eller ikke-metalliske innsatser under installasjonen, så momentet må bekreftes. Klemkraften er kanskje ikke nok når den monteres i henhold til momentverdien til den vanlige mutteren, og det er fare for bruk.
1,4 tråder
Fordi bæreevnen og anti-løsningskapasiteten til fin tråd er høyere enn for grov tråd, bør fin tråd velges så mye som mulig når du velger større gjengefester, og utvalget av gjengefester kan også reduseres. Det kan ses av tabell 1 at det generelt kun er grove tenner under M12 og fine tenner over M12. I de gjengede festene til nyttekjøretøyer sameksisterer grove og fine tenner over M12, og det er fortsatt rom for optimalisering.
1,5 skive
For å forbedre monteringseffektiviteten og redusere risikoen for manglende og feil montering, får pakninger i utgangspunktet ikke eksistere alene. Forslag til bruk av ulike pakninger er som følger.
① Den flate skiven brukes hovedsakelig til å forbedre kontakttilstanden, øke lagerområdet og opprettholde stabiliteten til friksjonskoeffisienten til støtteoverflaten; ② Fjærskiven bruker elastisitet for å generere aksial forspenning, noe som kan lindre dempningen av aksialkraften. Men siden anti-løsneytelsen er vanskelig å kontrollere effektivt, er bolten lett å bære eksentrisk belastning og har risiko for skade; ③ Den tannformede elastiske skiven har vridde tenner og har høy hardhet etter varmebehandling. Under montering vil tennene bli elastisk deformert og delvis innstøpt i støtteflaten for å danne en låseeffekt. Den tannformede skiven bør brukes med forsiktighet ved tilkoblingsdelen.
overflatebehandling
Bilfestemidler inkluderer bolter, muttere og skiver, hvorav de fleste må gjennomgå overflatebehandling for å beskytte dem mot korrosjon, forbedre utseendet eller oppnå visse spesielle funksjoner, som skrue- og myggfester som kontrollerer låsemomentet. For eksempel, se tabell 2 for servicemiljøet og kravene til korrosjonsbestandighet for en husholdningsbilfeste.
2.1 elektrogalvanisering
Den beste antikorrosjonsytelsen er sinkgul passivering, etterfulgt av sinkgrønn passivering, sink svart passivering og sink blå hvit passivering. Korrosjonsmotstanden til det generelle belegget er 8 μm. Gul passivering hvit rusttid 72t, rød rusttid 144H; Svart og hvit passivering hvit rusttid 6t, rød rusttid 72t.
Følgende tre aspekter må tas hensyn til i praktisk anvendelse. Med den gradvise innstrammingen av miljøvern, er bruken av trivalent krompassivering, sinkaluminiumbelegg og andre mer miljøvennlige metoder for bilfestemidler trenden i fremtiden; Bilfestemidler med maksimal strekkstyrke større enn 1000 MPa (tilsvarer hardhetsverdi på 33,5 HRC og 332 HV) skal underkastes hydrogendrivbehandling etter plettering før passivering for å redusere risikoen for forsinket brudd; Hvis kromatpassiveringsfilmen utsettes for miljø over 70 grader i lang tid, vil korrosjonsbestandigheten bli skadet. Derfor, for områder med høy omgivelsestemperatur, bør sinkpassivering brukes med forsiktighet.
2,2 sink aluminium belegg
Sinkaluminiumbelegget har ingen hydrogensprøhet og oppfyller kravene til miljøvern. Den røde rusttiden for nøytral saltspraytest kan nå 720 timer. Beleggsfargene er svart og grå. Tilsetning av smøremiddel til belegningsvæsken kan endre friksjonskoeffisienten. Bolter av klasse 10,9 og høyere foretrekkes. I tillegg bør følgende aspekter også vurderes ved bruk. Vedheftstyrken mellom sinkaluminiumbelegget og underlaget er ikke like sterk som for sinkbelegg, og det faller pulver under bruk. Derfor kan den ikke brukes inne i transmisjonsdelene, og det anbefales ikke å bruke boltene som må demonteres gjentatte ganger. I tillegg, for store bolter og muttere, er fatplettering lett å produsere riper og støt, noe som reduserer korrosjonsmotstanden, som bør vurderes når du velger; For festemidler med ledningsevnekrav og festemidler med utvendig gjenge nominell diameter mindre enn M6 og innvendig gjenge mindre enn M10, bør det ikke brukes sinkaluminiumbelegg for å sikre skruing og normal montering.
2,3 sink nikkel legering
Sammenlignet med sinkbelegg, er korrosjonsmotstanden til sink-nikkellegering kraftig forbedret, og den samme pletteringen 8 μ Etter passivering og forseglingsbehandling kan overflaten være fri for hvit rust i 240 timer og rød rust i 1000 timer; I tillegg oppfyller den også kravene til høy temperaturbestandighet. Siden sink-nikkel-legering fortsatt har en liten tendens til hydrogensprøhet, for å redusere kvalitetsrisikoen for bilfester med strekkstyrke større enn 1000 MPa, må nødvendig verifisering utføres før bruk.
2.4 kobberbelegg
Smeltepunktet for kobber er omtrent 1083 grader. I miljøer med høy temperatur, for å unngå sintring av gjengede deler, velges kobberbelegg for overflatebehandling, spesielt for bilfester rundt motorens eksosmanifold.
Materialer og varmebehandling
Bilbolter med høy styrke refererer vanligvis til produkter av klasse 8.8 eller høyere, som ikke bare kreves for å ha høy strekkfasthet og flyteforhold, men også ha høy slagytelse ved lav temperatur. En av vanskelighetene ved produksjon er også herding og herding av høyfaste bolter. Swrch35k, 10B21, 10b33, 35CrMo, 42CrMo eller 20MnTiB stål er valgt som materialer, se tabell 3 for detaljer. Som vi alle vet, er de mekaniske ytelsestestresultatene for festemidler med høy styrke ikke bare de viktigste produktkvalitetsindikatorene, men også viktige indikatorer knyttet til sikkerhet. Hovedproblemet med swrch35k og 10B21 stål er dårlig herdbarhet. Effektiv kontroll av bråkjølings- og herdingsprosessen til høyfaste bolter spiller en viktig rolle for mekaniske egenskaper.
For å forbedre varmebehandlingskvaliteten til høyfaste bilbolter, bør stålet kontrolleres fra følgende tre aspekter. ① Kontroll av karboninnholdet i midt- og øvre grenser kan ikke bare forbedre styrken og seigheten til stål, men også redusere tendensen til segregering. ② Kontroll av legeringselementet til den øvre grensen kan øke herdbarheten og forbedre styrken og seigheten til stålet. ③ Minimer innholdet av skadelige gjenværende elementer P og s for å sikre renheten til stål. Kvalitet og materiale for bilfeste.
Det er en av vanskelighetene ved kvalitetskontroll at endringene i indre struktur og egenskaper til bolter under herding og herding ikke kan overvåkes i sanntid. Før lasting, kontroller nøye merket på bolthodet for å sikre at informasjonen om boltene som skal behandles er nøyaktig, ikke tapt og identifiserbar etter varmebehandling. Slukkings- og oppvarmingsprosessen skal være strengt kontrollert, karbonpotensialet skal være nøyaktig, og bråkjølingstiden for hver batch med bolter skal registreres. Etter at bråkjølingsmediet er tømt, skal overflatehardheten til arbeidsstykket testes. 10B21 og 20MnTiB stål skal være større enn 43 timer; Swrch35k, 45 og 10b33 stål skal være mer enn 48hrc. Mikrostrukturen etter bråkjøling er finnålsmartensitt, som er evaluert i henhold til JB / t9211-2008 martensittkvalitet av middels karbonstål og middels karbonlegert strukturstål. Den slukkende martensitten er klasse 3-5, og oppfyller de tekniske kravene; Ensartetheten av bråkjølingshardheten til overflaten og kjernen skal ikke være større enn 3HRC.