Принцип выбора платформы металлических креплений для авто

Чтобы снизить затраты на производство и управление металлическими крепежными деталями для автомобилей, свести к минимуму разнообразие металлических крепежных изделий и добиться обобщения и сериализации, исходя из структурных элементов крепежных изделий (форма ключа, форма конца, номинальная длина, резьба), материала Платформизация болтов , шпильки, винты, гайки и шайбы обсуждаются с точки зрения механических свойств и обработки поверхности, обеспечивая справочную информацию о платформизации крепежных изделий различными производителями автомобилей.

С непрерывным развитием автомобильной промышленности платформа крепежных деталей используется для сдерживания роста производственных и управленческих затрат, вызванного увеличением количества металлических крепежных деталей (отныне именуемых крепежными деталями) на все большем количестве автомобилей. Производители обращают внимание.

В статье рассматривается платформизация крепежных изделий с трех аспектов: элементы конструкции, материалы, механические свойства и обработка поверхности.

01

Платформизация структурных элементов

Структурные элементы в основном включают форму ключа, форму конца, номинальную длину и 4 аспекта.

1.1 Платформизация в виде переноски

В настоящее время производители автомобилей обычно используют следующие отверточные конструкции:

• Шестиугольная структура поверхности фланца.
• Шестиугольная структура головы.
• Внешняя шестиугольная структура узора.
• Структура поперечной канавки.
• Внутренняя шестиугольная структура узора.

1.1.1 Платформизация в виде отвинчивания болтов

Болты с шестигранной головкой представляют собой в основном внешние конструкции, включая шестигранную головку, шестигранную поверхность фланца, внешний шестигранник и т. д. Болты с шестигранной головкой являются основным типом болтовых изделий, и большинство других типов болтов разрабатываются на основе болтов с шестигранной головкой.

Площадь опоры болтов с фланцем с шестигранной головкой более значительна, чем у обычных болтов с шестигранной головкой, что позволяет распределить давление на опорную поверхность и избежать деформации соединения с соединительной деталью. При том же коэффициенте трения требуется больший крутящий момент при сборке, чем для болтов с шестигранной головкой. Противоотвинчивающее действие фланца с головкой также значительно лучше, чем у болтов с шестигранной головкой.

В автомобильной конструкции рекомендуется использовать болты с шестигранной головкой, но иногда для повышения эффективности производства также выбирают болты с шестигранной головкой. Например, на определенном участке производственного цеха необходимо установить болты спецификации М8 и М102. Торцевые болты (Q184) требуют 2 типов инструментов для установки.

Если для болтов M8 используются болты с шестигранной головкой (Q150B), а для болтов M10 используются болты с торцевой головкой с шестигранной головкой (Q184), производственному цеху требуется только одна головка на 13 мм для завершения сборки двух типов болтов, что экономит время на замену монтажных инструментов. .

Внешний шестигранный болт требует небольшого монтажного пространства, а метод установки шестигранного гнезда не подходит. Рассмотрите возможность использования болта этого типа в среде с ограниченным пространством. В таблице 1 показан приоритет выбора болтовых креплений.

1.1.2 Платформизация в виде завинчивания

Форма гаечного ключа представляет собой внутреннюю структуру гаечного ключа, в основном включающую поперечную канавку, внутренний шестигранник, внутренние шесть цветов и так далее. Кроме того, винты с крестообразным шлицем доступны с плоской головкой, потайной головкой, полупотайной головкой и другими типами в зависимости от формы головки. Они выбираются в соответствии с монтажным пространством и факторами формы и обычно используются для кузовных, электрических, внутренних и внешних деталей.

Винты с внутренним шестигранником и винты с головкой под торцевой ключ имеют различную форму головки, включая цилиндрическую головку, низкую цилиндрическую головку, цилиндрическую головку, потайную головку и полупотайную головку. Они обычно используются для корпусных деталей, таких как двигатели и трансмиссии, а также в автомобильных формах. Также широко используется. Он подходит для случаев, когда пространство для ключа невелико, и предпочтительна обширная опорная поверхность.

Для двух типов винтов рекомендуется использовать форму торцевого шестигранного ключа, и в одном и том же продукте или на одной производственной линии одновременное использование этих двух типов гаечных ключей не подходит. Таблица 2 показывает приоритет выбора винтового крепления.

1.1.3 Платформинг в виде отвертки гаек

Гайки обычно используются с болтами, шпильками и винтами для формирования системы крепления. Торцевые гайки с шестигранной головкой имеют тот же эффект, что и торцевые болты с шестигранной головкой. Если позволяет конструкция, предпочтительнее использовать торцевую гайку с шестигранной головкой.

Колпачковые гайки используются в случаях, когда требуется внешний вид или защита, например, задние двери и багажные полки, которые часто используются.

Контргайки с торцевой головкой с шестигранной головкой включают все металлические контргайки и контргайки с неметаллическими вкладышами. Цельнометаллическая стопорная гайка создает блокирующий эффект, сжимая резьбу и деформируя леску. Цельнометаллическая контргайка имеет хорошую термостойкость, но не подходит для часто разбираемых деталей.

Стопорная гайка с неметаллической вставкой обладает хорошей ударопрочностью, виброустойчивостью и возможностью повторного использования, но имеет низкую устойчивость к высоким температурам. Поэтому обычно рекомендуется, чтобы температура не превышала 100 °C.

Тростниковые гайки используются для деталей из тонкого листового металла и неметаллических пластин, а также широко используются в автомобильных номерных знаках, кронштейнах ламп, деталях кузова из листового металла и других деталях. В таблице 3 показана приоритетность выбора гаечных крепежных изделий.

1.2 Платформинг в конце

GB/T 2-2001 «Концы деталей крепежных изделий с наружной резьбой» определяет 12 типов концов крепежных изделий. Основная функция партий крепежа — облегчить производство крепежа, сборку на месте и очистку. В Таблице 4 показан приоритет выбора формы конца крепежа.

1.3 Платформация номинальной длины

При выборе длины болтов, шпилек и винтов убедитесь, что конец болта или шпильки выступает за верхнюю поверхность гайки не менее чем на 2 шага резьбы после совмещения с гайкой. При завинчивании глухих отверстий длина не должна пересекаться с глухими зонами.

Если крепежные изделия точной спецификации имеют одинаковую номинальную длину, в принципе не допускается использование нескольких длин резьбы. В таблице 5 показана предпочтительная последовательность номинальных измерений.

1.4 Принцип резьбовой платформы

Наиболее распространенными типами резьбы, обычно используемыми производителями автомобилей, являются обычные метрические резьбы, в том числе крупная и мелкая резьба. Как правило, один и тот же шаг резьбы следует выбирать, насколько это возможно, для резьбы с одинаковым номинальным диаметром в различных сериях транспортных средств, разработанных одной и той же компанией, чтобы уменьшить технические характеристики.

Различная точность резьбы может быть выбрана в соответствии с другой обработкой поверхности крепежных изделий. Рекомендуемый допуск на посадку внутренней и внешней резьбы системы крепления 6H/6h. В таблице 7 показана предпочтительная последовательность точности резьбы.

 Примечание: Если болт или гайка с обработкой поверхности цинко-алюминиевым покрытием не могут плавно пройти через конец стопорного упора, допускается использовать для испытания подходящую гайку или болт, и они могут плавно ввинчиваться.

1.5 Платформирование прокладок

В принципе, прокладки не могут существовать сами по себе. Однако, если для конструкции деталей требуются прокладки, рекомендуется использовать прокладки, болты и гайкии винты можно использовать в комбинации для повышения эффективности производства.

Область применения прокладок:

• необходимость закрывать большие отверстия в скрепляемых деталях;

• необходимо увеличить структуру контактной поверхности и снизить напряжение;

• Необходимость защиты поверхности соединяемых деталей от царапин;

• Помогает предотвратить расшатывание;

• Улучшить утомляемость суставов;

• Компенсируйте неровности монтажных поверхностей.

02

Платформизация крепежных материалов и механических свойств

2.1 Платформизация материалов и механических свойств болтов, шпилек и винтов

В стандарте GB/T 3098.1—2010 «Механические свойства крепежных изделий, болтов, винтов и шпилек» указано 10 классов производительности. Однако использовать все эти 10 классов исполнения крепежа на предприятии не рекомендуется.

Изделия ниже марки 8,8 не требуют термической обработки. Как правило, различные классы производительности достигаются непосредственно за счет использования других материалов. Таким образом, в соответствии с требованиями класса производительности по умолчанию в Auto Standard Parts Manual — Edition 2012, рекомендуются 4.8, 5.8, 8.8, 10.9 и 12.9.

В соответствии с требованиями к материалам и классам производительности в стандарте GB/T 3098.1-2010 в сочетании с фактическим производством рекомендуются соответствующие материалы для каждого класса производительности, как показано в таблице 8.

2.2 Платформа саморезов, материалы и механические свойства

Изделия с саморезами не имеют специальной маркировки, указывающей на уровень производительности. ГБ/Т 3098,5-2000 "Саморезы с механическими свойствами крепежных изделий» выдвинул требования к механическим свойствам саморезов.

Саморезы изготавливаются из холодновысадочной и науглероженной стали методом поверхностной науглероживающей термической обработки. Рекомендуемые материалы: SWRCH18A и SWRCH22A.

2.3 Платформа материалов гаек и механические свойства

Существует множество коэффициентов механических характеристик гаек, указанных в GB/T 3098.2-2015 «Гайки с механическими характеристиками для крепежных изделий», и рекомендуются 8 и 10.

Выбор класса эффективности гайки в основном зависит от класса эффективности болтов, шпилек и винтов, с которыми она сочетается. Как правило, гайки класса 8 используются в сочетании с болтами класса 8.8, а гайки класса 10 используются в сочетании с болтами класса 10.9. Гайки с высокими эксплуатационными качествами могут заменить производительность. Используйте орехи более низкого сорта. Рекомендуемые классы прочности гаек приведены в таблице 9.

2.4 Материал плоской шайбы и платформа механических свойств

Плоские шайбы обычно используются с болты или винты, и два уровня твердости, 200HV и 300HV, рекомендуются. Различные производители автомобилей могут формулировать спецификации внешнего диаметра и толщины прокладок компании в соответствии с фактическими потребностями. В Таблице 10 приведена рекомендуемая таблица материалов плоских шайб и механических свойств.

Таблица 10 Рекомендации по материалам и механическим свойствам плоских шайб

 03

Платформизация обработки поверхности крепежа

Обычная обработка поверхности крепежных изделий включает промасливание, фосфатирование, гальваническое цинкование, цинко-никелевый сплав, цинко-алюминиевое покрытие, оксидирование, меднение и хромирование. Каждая обработка поверхности отличается по внешнему виду, защите от ржавчины, проводимости и т. д. Поэтому выбор обработки поверхности необходимо выбирать в соответствии с фактическими условиями эксплуатации и требованиями к установке, как показано в таблице 11.

 3.1 Смазка

Промасливание заключается в нанесении слоя антикоррозионного масла на поверхность основания крепежа. Промасленный крепеж требует, чтобы в течение полугода при нормальных условиях хранения не появлялась ржавчина.

 3.2 Фосфатирование

Фосфатирование представляет собой химическую и электрохимическую реакцию крепежных изделий с фосфорной кислотой или фосфатом с образованием нерастворимой в воде фосфатной химической конверсионной пленки. В автомобилях обычно используются фосфатирование на основе цинка и фосфатирование на основе марганца.

Твердость фосфатирования на основе цинка низкая, и существует явление осыпания порошка, поэтому его нельзя использовать в средах, где требуется чистота в кожухе двигателей, трансмиссий и т. д. Поэтому фосфатирование на основе марганца обычно используется во внутренних корпусах. таких как двигатели и трансмиссии.

 3.3 Электроцинкование

Электрогальваническое цинкование – это нанесение металлического цинка на поверхность крепежных изделий с помощью электролитического процесса. Чтобы уменьшить химическую активность цинка и улучшить антикоррозийные свойства и внешний вид крепежных изделий, обычно оцинкованные крепежные изделия необходимо пассивировать хроматом для образования пленки преобразования хромата на поверхности крепежных изделий. Этот процесс называется гальванической пассивацией.

Состав хроматного раствора разный, и можно получить застежки разных цветов, таких как черный, белый, румяный и военный зеленый. Их используют в кабинах автомобилей.

 3.4 Цинк-никелевые сплавы

Процесс обработки поверхности сплава цинка и никеля аналогичен процессу гальванического цинкования. На поверхности крепежа образуется покрытие из цинко-никелевого сплава. Содержание металлического никеля в покрытии из цинко-никелевого сплава составляет 12%~15%, а его стоимость и коррозионная стойкость выше, чем у гальванического цинкования. Поэтому они обычно используются в средах с высокими требованиями к устойчивости к ржавчине и внешнему виду.

3.5 Цинк-алюминиевое покрытие

Цинк-алюминиевое покрытие представляет собой тонкую пленку, состоящую из перекрывающихся многослойных металлических чешуек и специальных неорганических клеев, образованных путем погружения креплений в раствор цинк-алюминиевого покрытия после очистки и дробеструйной обработки с последующим обжигом при высокой температуре.

Цинк-алюминиевое покрытие обладает хорошей коррозионной стойкостью и не подвержено водородному охрупчиванию. Его нельзя использовать в средах с требованиями к электропроводности и чистоте. Не рекомендуется использовать крепеж с резьбой менее M8. Он обычно используется в машинных отделениях, шасси и других областях. Цинк-алюминиевое покрытие может быть изготовлено в различных цветах по требованию, рекомендуется серебристо-серое цинк-алюминиевое покрытие и черное цинк-алюминиевое покрытие.

3.6 Окисление

Окислительная обработка заключается в погружении крепежного элемента в твердый окислитель для образования толстой оксидной пленки на поверхности крепежного элемента. Его часто называют посинением или почернением; его коррозионная стойкость ниже, чем у фосфатирования и электрооцинковки. В результате он меньше используется в автомобилях и не рекомендуется.

04

Подведем итог

Статья знакомит с некоторыми опытами, обобщаемыми в практической работе, и дает справку для тех, кто занимается этой работой.

Платформизация крепежа — это длительный и систематический процесс. Это необходимо выполнять как важную задачу на ранней стадии проектирования транспортного средства, и необходимо реализовать синхронный метод крепления и других деталей, чтобы избежать замерзания из-за других факторов. Вызывает проблема сложности подбора крепежных площадок.

Каждый автопроизводитель может сформулировать принципы выбора крепежных элементов на платформе компании, исходя из своей реальной ситуации, комплексно учитывая все аспекты проектирования, производства, сборки и послепродажного обслуживания.