Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, υπάρχουν περίπου 240 κοινά χρησιμοποιούμενα πρότυπα για προϊόντα τυποποιημένων ανταλλακτικών αυτοκινήτων που έχουν κυκλοφορήσει και εφαρμοστεί, καλύπτοντας στοιχεία στεγανοποίησης αυλού, συνδετήρες σύνδεσης σωλήνων, ροδέλες, βίδες, παξιμάδια, μπουλόνια κ.λπ., εκ των οποίων τα 115 πρότυπα σχετίζονται σε μεταλλικούς συνδετήρες, που αντιπροσωπεύουν περίπου το 48 τοις εκατό . Με τη συνεχή ανάπτυξη της αυτοκινητοβιομηχανίας, προκειμένου να περιοριστεί η αύξηση του κόστους παραγωγής και διαχείρισης που προκαλείται από τον αυξανόμενο αριθμό μεταλλικών συνδετήρων (εφεξής καλούμενοι συνδετήρες αυτοκινήτων), διάφοροι κατασκευαστές αυτοκινήτων έχουν συγκρίνει και βελτιστοποιήσει τους συνδετήρες από τέσσερις πτυχές: δομικές στοιχεία, υλικά, θερμική επεξεργασία και επιφανειακή επεξεργασία. Αυτό το έγγραφο συζητά αυτό.
1.1 μπουλόνια
Για το συγκρότημα εξάγωνου μπουλονιού συν ελατηρίου ροδέλας, όταν η προφόρτιση του μπουλονιού είναι χαμηλή, το αποτέλεσμα κατά της χαλάρωσης είναι καλύτερο. Ωστόσο, δεδομένου ότι η ροδέλα ελατηρίου δεν χρησιμοποιείται για σημαντικά εξαρτήματα, οι βίδες με τις ροδέλες ελατηρίου σφίγγονται κυρίως με πνευματικά κλειδιά με ακρίβεια περίπου ± 40 τοις εκατό στην παραγωγή. Η ροπή συναρμολόγησης και η διασπορά της αξονικής δύναμης είναι μεγάλες. Η ελατηριωτή ροδέλα είναι συχνά σε πεπλατυσμένη κατάσταση, και έχει ακόμη και τον κίνδυνο επέκτασης του δακτυλίου. Η πραγματική απόδοση κατά της χαλάρωσης του συγκροτήματος του μπουλονιού και του ελατηρίου πλύσης είναι ανεξέλεγκτη, δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις σχεδιασμού του προϊόντος. Για τους κοχλίες εξάγωνης φλάντζας, υπάρχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα.
① Σύμφωνα με την ίδια προδιαγραφή σπειρώματος, η περιοχή στήριξης του κοχλία εξάγωνης φλάντζας είναι μεγαλύτερη από αυτή του μπουλονιού με εξάγωνη κεφαλή, η οποία μπορεί να διασκορπίσει καλύτερα την πίεση στην επιφάνεια στήριξης και να αποφύγει την παραμόρφωση των συνδεδεμένων εξαρτημάτων.
② Κάτω από τον ίδιο συντελεστή τριβής, το αποτέλεσμα κατά της απώλειας του μπουλονιού φλάντζας είναι προφανώς καλύτερο από αυτό του εξάγωνου μπουλονιού.
③ Προκειμένου να αποφευχθεί η τριβή μεταξύ του άκρου του χιτωνίου και του συνδεδεμένου τμήματος που καταστρέφει την επιφάνεια του συνδεδεμένου τμήματος, το μπουλόνι φλάντζας είναι πιο οικονομικό από το συγκρότημα εξάγωνου μπουλονιού με επίπεδη ροδέλα.
Προτιμώνται οι βίδες με εξάγωνη φλάντζα και οι βίδες με εξάγωνη κεφαλή, οι βίδες με εξαγωνική κεφαλή συν ροδέλες ελατηρίου, οι εξαγωνικές βίδες κεφαλής συν ροδέλες ελατηρίου συν επίπεδες ροδέλες και οι εξαγωνικές βίδες κεφαλής και οι επίπεδες ροδέλες είναι περιορισμένες.
1,2 βίδες
Η μορφή βιδώματος της βίδας είναι εσωτερικό βίδωμα. Οι φόρμες οδήγησης περιλαμβάνουν εσωτερικό εξάγωνο, εγκάρσια αυλάκωση και εσωτερικό εξάγωνο. Οι τύποι κεφαλών περιλαμβάνουν στρογγυλή κεφαλή, κυλινδρική φλάντζα κεφαλής, επίπεδη στρογγυλή κεφαλή, επίπεδη στρογγυλή φλάντζα κεφαλής, κεφαλή ταψιού, φλάντζα κεφαλής τηγανιού, κεφαλή κεφαλής και ημι-βυθισμένη κεφαλή.
Καθώς οι απαιτήσεις για την απόδοση της συναρμολόγησης βελτιώνονται επίσης συνεχώς, προτιμώνται οι εξαγωνικές βίδες Torx, οι τυπικές κατασκευές βελτιστοποιούνται και η χρήση βιδών εξάγωνης υποδοχής και βιδών με εγκάρσια εσοχή περιορίζεται σταδιακά.
1,3 καρύδια
Το αποτέλεσμα χρήσης του παξιμαδιού εξάγωνης φλάντζας είναι το ίδιο με αυτό του κοχλία εξάγωνης φλάντζας. Εάν η δομή το επιτρέπει, προτιμάται το εξάγωνο παξιμάδι φλάντζας. Για εξαρτήματα με ειδικές απαιτήσεις κατά της χαλάρωσης, θα ληφθούν υπόψη τα αποτελεσματικά παξιμάδια ασφάλισης ροπής, όπως όλα τα μεταλλικά παξιμάδια ασφάλισης και τα μη μεταλλικά ένθετα παξιμάδια ασφάλισης. Επειδή το εξολοκλήρου μεταλλικό παξιμάδι κλειδώματος κλειδώνει λόγω παραμόρφωσης του σπειρώματος, δεν είναι κατάλληλο για τα μέρη που συχνά αποσυναρμολογούνται. Το μη μεταλλικό παξιμάδι κλειδώματος έχει καλή επαναχρησιμοποίηση, αλλά σύμφωνα με τις τυπικές απαιτήσεις των συνδετήρων, εκτός από τον κινητήρα, η θερμοκρασία εφαρμογής του είναι Μικρότερη ή ίση με 120 μοίρες. Ειδικότερα, πρέπει να σημειωθεί ότι το παξιμάδι κλειδώματος τύπου ενεργού ροπής πρέπει να υπερνικήσει την πρόσθετη ροπή που προκαλείται από παραμόρφωση παξιμαδιών ή μη μεταλλικά ένθετα κατά την εγκατάσταση, επομένως η ροπή πρέπει να επιβεβαιωθεί. Η δύναμη σύσφιξης μπορεί να μην είναι αρκετή όταν συναρμολογείται σύμφωνα με την τιμή ροπής του συνηθισμένου παξιμαδιού και υπάρχει κίνδυνος χρήσης.
1,4 νήμα
Επειδή η φέρουσα ικανότητα και η αντιχαλαρωτική ικανότητα του λεπτού νήματος είναι υψηλότερες από αυτές του χονδροειδούς νήματος, το λεπτό νήμα θα πρέπει να επιλέγεται όσο το δυνατόν περισσότερο όταν επιλέγετε μεγαλύτερους συνδετήρες με σπείρωμα και η ποικιλία των συνδετήρων με σπείρωμα μπορεί επίσης να μειωθεί. Μπορεί να φανεί από τον πίνακα 1 ότι γενικά, υπάρχουν μόνο χοντρά δόντια κάτω από το M12 και λεπτά δόντια πάνω από το M12. Στους συνδετήρες με σπείρωμα των επαγγελματικών οχημάτων συνυπάρχουν χοντρά και λεπτά δόντια πάνω από το M12 και υπάρχει ακόμη χώρος για βελτιστοποίηση.
1,5 πλυντήριο
Προκειμένου να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα της συναρμολόγησης και να μειωθεί ο κίνδυνος έλλειψης και λανθασμένης συναρμολόγησης, τα παρεμβύσματα δεν επιτρέπεται κατ' αρχήν να υπάρχουν μόνα τους. Οι προτάσεις για τη χρήση διαφόρων παρεμβυσμάτων είναι οι εξής.
① Η επίπεδη ροδέλα χρησιμοποιείται κυρίως για τη βελτίωση της κατάστασης επαφής, την αύξηση της περιοχής έδρασης και τη διατήρηση της σταθερότητας του συντελεστή τριβής της επιφάνειας στήριξης. ② Η ελατηριωτή ροδέλα χρησιμοποιεί ελαστικότητα για να δημιουργήσει αξονική προφόρτιση, η οποία μπορεί να μετριάσει την εξασθένηση της αξονικής δύναμης. Ωστόσο, δεδομένου ότι η απόδοση κατά της χαλάρωσης είναι δύσκολο να ελεγχθεί αποτελεσματικά, το μπουλόνι αντέχει εύκολα το έκκεντρο φορτίο και έχει τον κίνδυνο ζημιάς. ③ Η ελαστική ροδέλα σε σχήμα δοντιού έχει στριμμένα δόντια και έχει υψηλή σκληρότητα μετά τη θερμική επεξεργασία. Κατά τη συναρμολόγηση, τα δόντια θα παραμορφωθούν ελαστικά και θα ενσωματωθούν εν μέρει στην επιφάνεια στήριξης για να σχηματίσουν ένα αποτέλεσμα ασφάλισης. Η ροδέλα σε σχήμα δοντιού πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή στο τμήμα σύνδεσης.
επιφανειακή επεξεργασία
Οι συνδετήρες αυτοκινήτων περιλαμβάνουν μπουλόνια, παξιμάδια και ροδέλες, τα περισσότερα από τα οποία πρέπει να υποβληθούν σε επιφανειακή επεξεργασία για την προστασία τους από τη διάβρωση, τη βελτίωση της εμφάνισής τους ή την επίτευξη ορισμένων ειδικών λειτουργιών, όπως βίδες και κουνουπιέρες που ελέγχουν τη ροπή ασφάλισης. Για παράδειγμα, δείτε τον Πίνακα 2 για το περιβάλλον σέρβις και τις απαιτήσεις αντοχής στη διάβρωση ενός συνδετήρα οικιακού αυτοκινήτου.
2.1 ηλεκτρογαλβανισμος
Η καλύτερη αντιδιαβρωτική απόδοση είναι η παθητικοποίηση με κίτρινο ψευδάργυρο, ακολουθούμενη από την παθητικοποίηση με πράσινο ψευδάργυρο, την παθητικοποίηση μαύρου ψευδαργύρου και την παθητικοποίηση μπλε του ψευδαργύρου. Η αντίσταση στη διάβρωση της γενικής επίστρωσης είναι 8 μ m. Χρόνος κίτρινης παθητικοποίησης λευκής σκουριάς 72 ώρες, χρόνος κόκκινης σκουριάς 144 ώρες. Ασπρόμαυρη παθητικοποίηση λευκού χρόνου σκουριάς 6h, κόκκινου χρόνου σκουριάς 72h.
Οι ακόλουθες τρεις πτυχές πρέπει να ληφθούν υπόψη στην πρακτική εφαρμογή. Με τη σταδιακή ενίσχυση της προστασίας του περιβάλλοντος, η χρήση τρισθενούς παθητικοποίησης χρωμίου, επίστρωσης αλουμινίου ψευδαργύρου και άλλων πιο φιλικών προς το περιβάλλον μεθόδων για συνδετήρες αυτοκινήτων είναι η τάση στο μέλλον. Οι συνδετήρες αυτοκινήτων με μέγιστη αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη από 1000 MPa (ισοδύναμη με τιμή σκληρότητας 33,5 HRC και 332 HV) πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία μετάδοσης κίνησης υδρογόνου μετά την επιμετάλλωση πριν από την παθητικοποίηση για να μειωθεί ο κίνδυνος καθυστερημένου κατάγματος. Εάν η μεμβράνη παθητικοποίησης χρωμίου εκτεθεί στο περιβάλλον πάνω από 70 μοίρες για μεγάλο χρονικό διάστημα, η αντίστασή της στη διάβρωση θα καταστραφεί. Επομένως, για περιοχές με υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος, η παθητικοποίηση ψευδαργύρου θα πρέπει να χρησιμοποιείται με προσοχή.
2,2 επίστρωση αλουμινίου ψευδαργύρου
Η επίστρωση αλουμινίου ψευδαργύρου δεν έχει ευθραυστότητα υδρογόνου και πληροί τις απαιτήσεις προστασίας του περιβάλλοντος. Ο χρόνος κόκκινης σκουριάς της δοκιμής ουδέτερου ψεκασμού αλατιού μπορεί να φτάσει τις 720 ώρες. Τα χρώματα της επίστρωσης είναι μαύρο και γκρι. Η προσθήκη λιπαντικού στο υγρό επίστρωσης μπορεί να αλλάξει τον συντελεστή τριβής. Προτιμώνται οι βίδες βαθμού 10,9 και άνω. Επιπλέον, οι ακόλουθες πτυχές πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη κατά τη χρήση. Η αντοχή πρόσφυσης μεταξύ της επίστρωσης ψευδαργύρου αλουμινίου και του υποστρώματος δεν είναι τόσο ισχυρή όσο αυτή της επίστρωσης ψευδαργύρου και υπάρχει πτώση σκόνης κατά τη χρήση. Επομένως, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί μέσα στα μέρη του κιβωτίου ταχυτήτων και δεν συνιστάται η χρήση των μπουλονιών που πρέπει να αποσυναρμολογούνται επανειλημμένα. Επιπλέον, για μπουλόνια και παξιμάδια μεγάλου μεγέθους, η επιμετάλλωση κάννης είναι εύκολο να δημιουργήσει γρατσουνιές και χτυπήματα, μειώνοντας την αντίσταση στη διάβρωση, η οποία πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή. Για συνδετήρες με απαιτήσεις αγωγιμότητας και συνδετήρες με εξωτερική ονομαστική διάμετρο σπειρώματος μικρότερη από M6 και εσωτερικό σπείρωμα μικρότερη από M10, δεν πρέπει να χρησιμοποιείται επίστρωση ψευδαργύρου αλουμινίου για να εξασφαλιστεί το βίδωμα και η κανονική συναρμολόγηση.
2,3 κράμα ψευδάργυρου νικελίου
Σε σύγκριση με την επίστρωση ψευδαργύρου, η αντίσταση στη διάβρωση του κράματος ψευδάργυρου νικελίου έχει βελτιωθεί σημαντικά και η ίδια επιμετάλλωση 8 μ Μετά την επεξεργασία παθητικοποίησης και σφράγισης, η επιφάνεια μπορεί να απαλλαγεί από λευκή σκουριά για 240 ώρες και κόκκινη σκουριά για 1000 ώρες. Επιπλέον, πληροί και τις απαιτήσεις αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες. Δεδομένου ότι το κράμα ψευδάργυρου νικελίου εξακολουθεί να έχει μια ελαφρά τάση ευθραυστότητας του υδρογόνου, προκειμένου να μειωθεί ο κίνδυνος ποιότητας των συνδετήρων αυτοκινήτων με αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη από 1000 MPa, πρέπει να πραγματοποιηθεί η απαραίτητη επαλήθευση πριν από τη χρήση.
2.4 επιχάλκωση
Το σημείο τήξης του χαλκού είναι περίπου 1083 βαθμοί. Σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας, προκειμένου να αποφευχθεί η πυροσυσσωμάτωση εξαρτημάτων με σπείρωμα, επιλέγεται η επιμετάλλωση χαλκού για επιφανειακή επεξεργασία, ειδικά για συνδετήρες αυτοκινήτων γύρω από την πολλαπλή εξαγωγής του κινητήρα.
Υλικά και θερμική επεξεργασία
Τα μπουλόνια υψηλής αντοχής αυτοκινήτων γενικά αναφέρονται σε προϊόντα βαθμού 8,8 ή παραπάνω, τα οποία όχι μόνο απαιτείται να έχουν υψηλή αντοχή εφελκυσμού και αναλογία απόδοσης, αλλά και υψηλή απόδοση κρούσης σε χαμηλή θερμοκρασία. Μία από τις δυσκολίες στην κατασκευή είναι επίσης η επεξεργασία σβέσης και σκλήρυνσης των μπουλονιών υψηλής αντοχής. Ως υλικά επιλέγονται ο χάλυβας Swrch35k, 10B21, 10b33, 35CrMo, 42CrMo ή 20MnTiB, δείτε τον Πίνακα 3 για λεπτομέρειες. Όπως όλοι γνωρίζουμε, τα αποτελέσματα των δοκιμών μηχανικής απόδοσης των συνδετήρων υψηλής αντοχής δεν είναι μόνο οι βασικοί δείκτες ποιότητας των προϊόντων, αλλά και σημαντικοί δείκτες που σχετίζονται με την ασφάλεια. Το κύριο πρόβλημα του χάλυβα swrch35k και 10B21 είναι η κακή σκληρυνσιμότητα. Ο αποτελεσματικός έλεγχος της διαδικασίας σβέσης και σκλήρυνσης των μπουλονιών υψηλής αντοχής παίζει ζωτικό ρόλο στις μηχανικές ιδιότητες.
Προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα της θερμικής επεξεργασίας των μπουλονιών υψηλής αντοχής αυτοκινήτου, ο χάλυβας θα πρέπει να ελέγχεται από τις ακόλουθες τρεις πτυχές. ① Ο έλεγχος της περιεκτικότητας σε άνθρακα στα μεσαία και άνω όρια μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα, αλλά και να μειώσει την τάση διαχωρισμού. ② Ο έλεγχος του στοιχείου κράματος στο ανώτερο όριο μπορεί να αυξήσει τη σκληρυνσιμότητα και να βελτιώσει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα. ③ Ελαχιστοποιήστε την περιεκτικότητα σε επιβλαβή υπολειμματικά στοιχεία P και s για να εξασφαλίσετε την καθαρότητα του χάλυβα. Ποιότητα και υλικό συνδετήρων αυτοκινήτου.
Είναι μια από τις δυσκολίες στον ποιοτικό έλεγχο ότι οι αλλαγές της εσωτερικής δομής και των ιδιοτήτων των μπουλονιών κατά τη διάρκεια της σβέσης και της σκλήρυνσης δεν μπορούν να παρακολουθηθούν σε πραγματικό χρόνο. Πριν από τη φόρτωση, ελέγξτε προσεκτικά το σημάδι στην κεφαλή του μπουλονιού για να βεβαιωθείτε ότι οι πληροφορίες των προς επεξεργασία μπουλονιών είναι ακριβείς, δεν χάνονται και μπορούν να αναγνωριστούν μετά τη θερμική επεξεργασία. Η διαδικασία σβέσης και θέρμανσης θα ελέγχεται αυστηρά, το δυναμικό άνθρακα θα είναι ακριβές και ο χρόνος σβέσης κάθε παρτίδας μπουλονιών θα καταγράφεται. Μετά την εκκένωση του μέσου σβέσης, θα δοκιμαστεί η επιφανειακή σκληρότητα του τεμαχίου εργασίας. Ο χάλυβας 10B21 και 20MnTiB πρέπει να είναι μεγαλύτερος από 43hrc. Ο χάλυβας Swrch35k, 45 και 10b33 θα είναι μεγαλύτερος από 48 ώρες. Η μικροδομή μετά το σβήσιμο είναι μαρτενσίτης λεπτής βελόνας, ο οποίος αξιολογείται σύμφωνα με την ποιότητα μαρτενσίτη JB / t9211-2008 δομικού χάλυβα μεσαίου άνθρακα και δομικού χάλυβα με κράμα μεσαίου άνθρακα. Ο μαρτενσίτης σβέσης είναι βαθμού 3-5 και πληροί τις τεχνικές απαιτήσεις. Η ομοιομορφία της σκληρότητας σβέσης της επιφάνειας και του πυρήνα δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 3HRC.