金蜘蛛紧固件网苏州紧固件与技术展jzz
首页业界信息→汽车紧固件品种优化及材料和热表处理,方法全在这了!
你是本网站第37753919位访客
广告广告广告
苏州紧固件与技术展
苏州紧固件与技术展



金蜘蛛培训课程预告:
◆ 紧固件冷镦技术及应用 5月24日 张莉萍

英文采购指南CFD环球之旅
全英文采购指南CFD环球之旅 全英文采购指南CFD环球之旅
◆【印度紧固件展】
时间:2019年4月25-26日
地点:印度孟买展览中心

◆【马来西亚机床及金属加工展】
时间:2019年5月15-18日
地点:马来西亚国际贸易展览中心

◆【西班牙毕尔巴鄂国际五金工具展览会】
时间:2019年6月4-6日
地点:西班牙毕尔巴鄂展览中心



全英文采购指南CFD

打开门迎接国外客户


浏览数:1000 推荐度: 投票数:0评论数:0
汽车紧固件品种优化及材料和热表处理,方法全在这了!

  核心提示:本文结合了汽车紧固件实际生产中的一些经验,并对汽车的实际应用情况和部分标准要求进行了简述,为企业汽车紧固件的品种对标优化提供参考。

  据统计,当前已发布实施的汽车标准件产品常用的标准约240项,种类涵盖管腔封堵元件、管线路连接固定件、垫圈、螺钉、螺母、螺栓等,其中115项标准与金属紧固件相关,占比约48%。随着汽车行业的不断发展,各汽车厂家为遏制金属紧固件(以下称汽车紧固件)不断增多所带来生产、管理等成本的增高,从结构要素、材料和热处理及表面处理4个方面对紧固件对标优选,本文对此进行探讨。

jzz

  01汽车紧固件品种优化

  1.1 螺栓

  对于六角头螺栓+弹垫组合件,在螺栓预紧力较低时,防松效果较好,但由于弹簧垫圈不用于重要部位,因此对带有弹簧垫圈的螺栓生产上主要使用精度在±40%左右的气动扳手拧紧,装配扭矩和轴向力散差大,弹簧垫圈常处于压平状态,甚至有涨圈风险,螺栓+弹簧垫圈组合件实际防松性能不可控,达不到产品设计要求。而对于六角法兰面螺栓,则有以下优点。

  ①在螺纹规格相同的条件下,六角法兰面螺栓支撑面积大于六角头螺栓,能更好地分散支撑面压力,避免被连接件变形;

  ②在摩擦系数相同的条件下,法兰面螺栓的防松效果明显优于六角头螺栓;

  ③为避免套筒端部与被连接件发生摩擦破坏被连接件表面,相比于使用带平垫圈的六角头螺栓组合件,法兰面螺栓的经济性更好。

  优先推荐六角法兰面螺栓,对六角头螺栓、六角头螺栓+弹簧垫圈、六角头螺栓+弹簧垫圈+平垫圈、六角头螺栓+平垫圈限制使用。

  1.2 螺钉

  螺钉的扳拧形式为内扳拧,驱动形式有内六角、十字槽、内六花,头型有圆头、圆柱头凸缘、平圆头、平圆头凸缘、盘头、盘头凸缘、沉头、半沉头等常用的共8种。

  由于对装配效率的要求也在不断提高,优先选用内六角花形螺钉,优化标准结构,逐渐限制内六角螺钉和十字槽螺钉的使用。

  1.3  螺母

  六角法兰面螺母的使用效果与六角法兰面螺栓相同,若结构允许,优先使用六角法兰面螺母。对于有特殊防松要求的部位,考虑使用有效力矩型锁紧螺母,如全金属锁紧螺母和非金属嵌件锁紧螺母。由于全金属锁紧螺母是通过螺纹产生形变来锁紧的,因此不宜用于经常拆卸的部位;非金属嵌件锁紧螺母重复使用性好,但根据紧固件的标准要求,除发动机外,其应用温度≤120℃。特别需要注意的是,有效力矩型锁紧螺母由于在安装时需要克服螺母变形或非金属嵌件带来的附加力矩,因此需要对扭矩进行确认,按普通螺母的扭矩值装配夹紧力有可能不够,存在使用风险。

  1.4 螺纹

  因为细牙螺纹的承载能力和防松能力要比粗牙螺纹高,所以在选用较大规格螺纹紧固件的时候,应尽量选择细牙螺纹,同时也可以减少螺纹紧固件的品种。从表1可以看出,通常M12以下时只有粗牙产品,M12以上只有细牙产品,商用车的螺纹紧固件中M12 以上是粗细牙共存的,还存在优化空间,见表1。

表1 粗牙与细牙螺纹螺距对比 (mm)
粗牙 M5X0.8 M6X1 M8X1.25 M10X1.5 M12X1.75 M14X2 M16X2 M18X2.5 M20X2.5 M24X3
细牙 / / / / M12X1.25 M14X1.5 M16X1.5 M18X1.5 M20X1.5 M24X1.5

  1.5 垫圈

  为提升装配效率,降低漏装、错装风险,原则上不允许垫圈类产品单独存在。各类垫圈的使用建议如下。

  ①平垫圈主要用于改善接触状态,增大承载面积并维持支撑面的摩擦系数稳定;②弹簧垫圈利用弹性产生轴向预紧力,可缓解轴力衰减,但由于防松性能难以有效控制,螺栓易承受偏载,有损坏风险;③齿形弹性垫圈具有扭曲的齿,经热处理后硬度较高,装配时齿产生弹性变形,同时局部嵌入支撑面,形成防松作用,齿形垫圈在连接部位应当慎用。

  02表面处理

  汽车紧固件包括螺栓、螺母、垫圈,大部分必须经过表面处理,保护免于腐蚀,改善外观或达到一定特殊功能,如控制锁紧力矩的螺蚊紧固件等。如国产某汽车紧固件的使用环境及耐腐蚀要求,见表2。

表2 汽车紧固件的使用环境及耐腐蚀要求
使用环境 使用环境示例 镀层种类 防腐要求 应用示例
高腐蚀环境,直接受泥水、砂石冲击区域 底盘、发动机底部、裙边等 锌镍合金 720h无红锈 车架与车身连接螺栓,转向节与控制臂,制动钳与转向节连接螺栓。发动机固定螺栓、油箱连接螺栓
锌铝涂层 720h无红锈
中等腐蚀要求环境,不直接受泥水、砂石冲击的车身外部区域 发动机舱,车门锁、气弹簧螺栓、雨刮电机及连干总成安装螺栓 镀锌涂层 96h无白锈240h无红锈 车门饺链及锁环处连接螺栓,发动机罩、散热器、冷凝器、中冷器的悬挂连接螺栓
锌铝涂层 480h无红锈
低腐蚀要求环境,驾驶舱内部螺栓  
座椅安装螺栓
电镀锌 72h无白锈168h无红锈 仪表、座椅及导轨、安装带,包裹架连接螺栓
锌铝涂层 240h无红锈
耐油腐蚀 发动机、变速箱内 氧化 8h无红锈 发动机、变速箱与油品接触密闭空间内螺栓等
防蚀磷化 6/48/72h无红锈
防护装饰性 外饰、内饰零件连接用螺栓 装饰镀铬 48hCASS试验无变化 高端车车轮螺母等
连接异金属,容易产生接触腐蚀环境 接触腐蚀条件、如连接铝合金螺栓 锌镍合金 720h无红锈 连接铝合金零件的钢制紧固件等
锌铝合金 720h无红锈
还有高湿腐蚀环境、火花塞处连接螺栓(镀铜),总成件涂装(涂防锈油)等

  2.1 电镀锌

  防腐性能最好的是镀锌黄色钝化,其次为镀锌绿色钝化,镀锌黑色钝化和镀锌蓝白色钝化耐腐蚀能力一般镀层为8μm,黄色钝化白锈时间72h,红锈时间144h;黑色和白色钝化白锈时间6h,红锈时间72h。
实际应用中需要关注以下三方面。随着环保逐渐加严,汽车紧固件使用三价铬钝化、锌铝涂层等更环保的方式是今后趋势;最大抗拉强度大于1000MPa(相当于硬度值33.5 HRC、332 HV)的汽车紧固件电镀后在钝化前需做驱氢处理,以降低延迟断裂风险;铬酸盐钝化膜长时间暴露在70℃以上的环境中,防腐性能会受到破坏,因此对于环境温度较高的区域,镀锌钝化慎用。

  2.2 锌铝涂层

  锌铝涂层无氢脆现象,且满足环保要求,中性盐雾试验红锈时间可以达到720h。镀层颜色有黑色及灰色,在涂覆液中加入润滑剂可改变摩擦系数,10.9级及以上的螺栓优先推荐使用。此外,使用时还应考虑以下方面。锌铝涂层与基体附着强度不如镀锌,使用中有掉粉现象,因此不能用于传动部件的内部,对于需要反复拆卸的螺栓也不建议使用。此外,对于大规格螺栓及螺母,滚镀易产生划痕和磕碰伤,降低耐腐蚀性能,选用时应考虑;对于有导电性能要求的紧固件、外螺纹公称直径小于M6和内螺纹小于M10的紧固件,为保证旋合性和正常装配不宜采用锌铝涂层。

  2.3锌镍合金

  锌镍合金与镀锌相比防腐能力有大幅提升,同等镀层8μm条件下,经过钝化和封闭处理后,可达到240h表面无白锈,1000h无红锈;除此之外,还满足耐高温的使用要求。由于锌镍合金尚存在微量的氢脆倾向,对于抗拉强度大于1000MPa的汽车紧固件为降低质量风险,使用前须进行必要的验证。

  2.4镀铜

  铜的熔点在1083 ℃左右,在高温环境下,为避免螺纹件烧结,表面处理选择镀铜,特别是发动机排气歧管周边的汽车紧固件。

  03材料与热处理

  汽车高强度螺栓一般指8.8级或以上级产品,不仅要求具有很高的抗拉强度和屈服比,而且还要具有很高的低温冲击性能,制造的难点之一也在于高强螺栓调质处理,而在其材料选用的是SWRCH35K、10B21、10B33、35CrMo 、42CrMo或20MnTiB钢等,具体见表3。众所周知,高强度紧固件的机械性能试验结果是重点考核的产品质量指标,也是涉及安全的重要指标。SWRCH35K、10B21钢的主要问题是淬透性差,对高强度螺栓调质处理的工艺及过程的有效控制,对于机械性能起到至关重要的作用。

  为了汽车高强度螺栓热处理质量,钢材从以下三方面进行控制。①碳含量控制在中上限,既可提高钢材的强韧性,又可减少偏析倾向。②合金元素控制在上限,可增加钢材的淬透性和提高强韧性。③尽量减少有害残留元素P、S的含量,保证钢材的纯净度。汽车紧固件等级与材料,见表3。

表3 汽车紧固件等级与材料
汽车紧固件名称 规格与直径 材料牌号 使用等级
螺栓、螺钉、螺柱 ≤M12 SWRCH38K、10B28 8.8级
≤M20 10B33、40Cr  8.8级
≤M24 SCM435、35CrMo、20MnTiB 8.8~10.9级
≤M36 ML40CrMo、40CrNiMo、ML45CrMo 10.9级
≤M36 35CrMoV、30Cr2Ni2Mo 12.9级
螺母
 
 
≤M16 SWRCH35K、45、 8级
≤M36 10B33、40Cr、35CrMo 8-10级
≤M36 42CrMo 10~12级

  调质处理过程中螺栓内部组织和性能的变化无法实时监测,这是质量控制难点之一。装炉前应认真核对螺栓头部标记,保证被处理螺栓的信息准确无误和热处理后不丢失以及可辩认。淬火加热过程严格控制,碳势要准确无误,记录每一批螺栓淬火出炉的时间,在出淬火介质后应检测工件表面硬度,10B21、20MnTiB钢应大于43HRC;SWRCH35K、45、10B33钢应大于48HRC。淬火后的显微组织为细针状马氏体,按JB/T9211-2008《中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级》标准评定,淬火马氏体为3~5级符合技术要求;表面与芯部淬火硬度均匀度不大于3HRC。

  04结束语

  本文结合了汽车紧固件实际生产中的一些经验,并对汽车的实际应用情况和部分标准要求进行了简述,为企业汽车紧固件的品种对标优化提供参考。汽车紧固件的对标优化是一个系统化的工程,涉及到标准结构优化、P功能优化、设计选用和生产管理体现等具体工作,需要综合考虑设计、逐步完善。
 
  来源:金蜘蛛紧固件网,作者:金蜘蛛紧固件网顾问专家冯琴

2019/1/30 9:55:00

金蜘蛛传媒微信公众号

分享到:
上一篇:假期将至 “最后一周”钢价走势如何把握?
下一篇:1月中国制造业采购经理指数为49.5% 环比微升0.1个百分点

最新的相关信息:
如何区分不锈钢螺丝、镀锌和镀镍螺丝?——2019-03-15
为什么不锈钢螺丝和螺母不能一起使用?——2019-02-22
高强度螺栓用ML25B钢的热处理工艺,值得收藏!——2019-02-01
航母上的铆钉,不止贵还……——2019-01-22
汽车紧固件品种优化及材料和热表处理,方法全在这了!——2019-01-17
天天跟螺栓打交道,殊不知这样使用螺栓是错误的!——2018-12-19

本文涉及话题: 技术

编辑推荐:
jzz

【德国 | 第120站】德国斯图加特紧固件展怎样?现场直击
jzz

苏州紧固件展(2019.10.23-25,苏州国际博览中心)
jzz

2019年,哪些国外紧固件相关展会值得关注?

你对本文的评价如何?

☆☆☆☆☆(优秀)
☆☆☆☆(好)
☆☆☆(一般)
☆☆(较差)
☆(糟糕)

最新的业界信息
·2019中国第一届产业供应链峰会暨杭州市紧固件行业商会创新大会在杭州盛大举行!
·江苏省紧固件行业协会与兴化市戴南紧固件行业协会相互交流 共同探讨行业发展 互促提升
·奔驰发动机漏油原因找到了!螺丝惹的祸?
·重磅!东莞9553家企业被关停取缔!
·5G时代 中国新能源车谁能超越Tesla?!
·开异智能:检测设备和自动计数包装设备等专业供应商
·欧盟针对美国开出200亿美元征税清单
·海盐县理工学校与伍尔特(中国)有限公司举行校企合作签约仪式
·日本Sun Fastener公司新推出倾斜面设置型的调整式螺栓
·美国国际贸易委员会对涉华碳合金钢螺杆作出双反产业损害初裁
最近热门
·德国零部件供应商采埃孚在华计划100%本土制造
·【1023苏州】浙江超博尔:标准及非标螺栓专业制造商
·上海集优业绩稳健,着力布局亚太市场
·加拿大对进口自中国和台湾碳钢紧固件实施反倾销及反补贴税日落复审
·国人嫌弃,苹果却离不开?冰火两重天的中国螺丝行业
·日本报告:中国转向高附加值产品生产
·中美经贸磋商进展顺利 钢价还要继续涨
·全球制造业回暖 隐忧犹存
·【1023苏州】德国马波斯:金属加工、冷成型领域等监测仪器的全球专家
·宝、武、沙、永、中大幅上调! 钢价“涨疯了”?

更多信息


法律声明: 本网站中的厂商资料,供货,需求,合作等信息由本网站的注册会员发布,其合法性和真实性由各个发布信息的注册会员负责。

公司简介 - 高级会员服务 - 广告服务 - 付费信息 - 联系我们 - 帮助信息 - 友情链接 - English Version - 繁体版 - 网通站
Copyright ©2013 Golden Spider Network Co., Ltd. All rights reserved.
站点维护:广东金蜘蛛电脑网络有限公司 电子邮箱:    7*24小时服务热线:15017513339
联系电话/传真:广州:(020)38861363 / 38861343  杭州:(0571)87166630 / 87166613  成都:(028)83321363 / 83398363
经营许可证编号:粤B2-20050251号 备案号:粤ICP备09029740号

粤公网安备 44011102001662号

110 biaoshi 安网 jjcc anquan