Menurut statistik, ada sekitar 240 standar yang umum digunakan untuk produk suku cadang standar otomotif yang telah dirilis dan diterapkan, meliputi elemen penyegelan lumen, pengencang sambungan saluran pipa, ring, sekrup, mur, baut, dll., dimana 115 standar terkait untuk pengencang logam, terhitung sekitar 48 persen . Dengan terus berkembangnya industri otomotif, untuk mengekang peningkatan biaya produksi dan manajemen yang disebabkan oleh meningkatnya jumlah pengencang logam (selanjutnya disebut sebagai pengencang mobil), berbagai produsen mobil telah membandingkan dan mengoptimalkan pengencang dari empat aspek: struktural elemen, bahan, perlakuan panas dan perlakuan permukaan. Makalah ini membahas hal tersebut.
1,1 baut
Untuk hexagon bolt plus spring washer assembly, saat preload baut rendah, efek anti kelonggaran lebih baik. Namun, karena ring pegas tidak digunakan untuk bagian-bagian penting, baut dengan ring pegas terutama dikencangkan dengan kunci pas pneumatik dengan akurasi sekitar ± 40 persen dalam produksi. Torsi perakitan dan dispersi gaya aksial besar. Mesin cuci pegas sering kali dalam keadaan rata, bahkan berisiko melebarkan ring. Performa anti-pelonggaran yang sebenarnya dari rakitan baut plus mesin cuci pegas tidak dapat dikendalikan, Tidak dapat memenuhi persyaratan desain produk. Untuk baut flensa segi enam, ada keuntungan sebagai berikut.
① Di bawah spesifikasi ulir yang sama, area penyangga baut flensa segi enam lebih besar daripada baut kepala segi enam, yang dapat menyebarkan tekanan dengan lebih baik pada permukaan penyangga dan menghindari deformasi bagian yang terhubung;
② Di bawah koefisien gesekan yang sama, efek anti-kehilangan baut flensa jelas lebih baik daripada baut segi enam;
③ Untuk menghindari gesekan antara ujung selongsong dan bagian yang terhubung merusak permukaan bagian yang terhubung, baut flensa lebih ekonomis daripada rakitan baut segi enam dengan washer datar.
Baut flensa segi enam lebih disukai, dan baut kepala segi enam, baut kepala segi enam plus ring pegas, baut kepala segi enam plus ring pegas plus ring datar, dan baut kepala segi enam plus ring datar dibatasi.
1,2 sekrup
Bentuk sekrup dari sekrup adalah sekrup internal. Bentuk penggerak termasuk segi enam internal, alur silang dan segi enam internal. Jenis kepala termasuk kepala bulat, flensa kepala silinder, kepala bulat datar, flensa kepala bulat datar, kepala pan, flensa kepala pan, kepala countersunk dan kepala semi countersunk.
Karena persyaratan untuk efisiensi perakitan juga terus meningkat, sekrup Torx segi enam lebih disukai, struktur standar dioptimalkan, dan penggunaan sekrup soket segi enam dan sekrup tersembunyi secara bertahap dibatasi.
1,3 kacang
Efek penggunaan mur flensa segi enam sama dengan baut flensa segi enam. Jika struktur memungkinkan, mur flensa segi enam lebih disukai. Untuk bagian dengan persyaratan anti-pelonggaran khusus, mur pengunci torsi yang efektif, seperti semua mur pengunci logam dan mur pengunci sisipan non-logam, harus dipertimbangkan. Karena semua mur pengunci logam dikunci oleh deformasi ulir, tidak cocok untuk bagian yang sering dibongkar; Mur pengunci non-logam dapat digunakan kembali dengan baik, tetapi sesuai dengan persyaratan standar pengencang, kecuali untuk mesin, suhu aplikasinya Kurang dari atau sama dengan 120 derajat. Secara khusus, perlu dicatat bahwa mur pengunci tipe torsi efektif perlu mengatasi torsi tambahan yang disebabkan oleh deformasi mur atau sisipan non-logam selama pemasangan, sehingga torsi perlu dikonfirmasi. Kekuatan penjepitan mungkin tidak cukup saat dirakit sesuai dengan nilai torsi mur biasa, dan ada risiko penggunaan.
1,4 utas
Karena daya dukung dan kapasitas anti kelonggaran benang halus lebih tinggi daripada benang kasar, benang halus harus dipilih sebanyak mungkin saat memilih pengencang berulir yang lebih besar, dan variasi pengencang berulir juga dapat dikurangi. Dapat dilihat dari tabel 1 bahwa secara umum hanya terdapat gigi kasar di bawah M12 dan gigi halus di atas M12. Pada pengencang berulir kendaraan niaga, gigi kasar dan halus berdampingan di atas M12, dan masih ada ruang untuk pengoptimalan.
1,5 mesin cuci
Untuk meningkatkan efisiensi perakitan dan mengurangi risiko perakitan yang hilang dan salah, pada prinsipnya gasket tidak diperbolehkan berdiri sendiri. Saran untuk penggunaan berbagai gasket adalah sebagai berikut.
① Mesin cuci datar terutama digunakan untuk memperbaiki keadaan kontak, menambah area bantalan dan menjaga stabilitas koefisien gesekan permukaan pendukung; ② Mesin cuci pegas menggunakan elastisitas untuk menghasilkan beban awal aksial, yang dapat mengurangi pelemahan gaya aksial. Namun, karena kinerja anti kelonggaran sulit dikontrol secara efektif, baut mudah menahan beban eksentrik dan berisiko rusak; ③ Mesin cuci elastis berbentuk gigi memiliki gigi bengkok dan memiliki kekerasan tinggi setelah perlakuan panas. Selama perakitan, gigi akan berubah bentuk secara elastis dan sebagian tertanam ke permukaan penyangga untuk membentuk efek penguncian. Mesin cuci berbentuk gigi harus digunakan dengan hati-hati di bagian sambungan.
pengobatan permukaan
Pengencang otomotif termasuk baut, mur dan ring, yang sebagian besar harus menjalani perawatan permukaan untuk melindunginya dari korosi, memperbaiki penampilannya atau mencapai fungsi khusus tertentu, seperti pengencang sekrup dan nyamuk yang mengontrol torsi penguncian. Misalnya, lihat Tabel 2 untuk persyaratan lingkungan servis dan ketahanan korosi dari pengikat mobil domestik.
2.1 elektro galvanisasi
Kinerja anti korosi terbaik adalah pasivasi seng kuning, diikuti oleh pasivasi seng hijau, pasivasi seng hitam dan pasivasi seng biru putih. Ketahanan korosi dari lapisan umum adalah 8 μm. Pasivasi kuning waktu karat putih 72 jam, waktu karat merah 144 jam; Pasifasi hitam dan putih waktu karat putih 6 jam, waktu karat merah 72 jam.
Tiga aspek berikut perlu diperhatikan dalam aplikasi praktis. Dengan pengetatan perlindungan lingkungan secara bertahap, penggunaan pasivasi kromium trivalen, lapisan aluminium seng, dan metode lain yang lebih ramah lingkungan untuk pengencang otomotif menjadi tren di masa depan; Pengencang otomotif dengan kekuatan tarik maksimum lebih besar dari 1000MPa (setara dengan nilai kekerasan 33,5 HRC dan 332 HV) harus dikenai perlakuan penggerak hidrogen setelah pelapisan sebelum pasivasi untuk mengurangi risiko patah tulang yang tertunda; Jika film pasivasi kromat terpapar ke lingkungan di atas 70 derajat untuk waktu yang lama, ketahanan korosinya akan rusak. Oleh karena itu, untuk daerah dengan suhu lingkungan yang tinggi, seng harus digunakan dengan hati-hati.
2.2 lapisan aluminium seng
Lapisan aluminium seng tidak memiliki penggetasan hidrogen dan memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan. Waktu karat merah uji semprotan garam netral bisa mencapai 720 jam. Warna pelapisnya hitam dan abu-abu. Menambahkan pelumas ke cairan pelapis dapat mengubah koefisien gesekan. Baut kelas 10.9 ke atas lebih disukai. Selain itu, aspek-aspek berikut juga harus diperhatikan saat menggunakan. Kekuatan rekat antara lapisan aluminium seng dan substrat tidak sekuat lapisan seng, dan ada bubuk yang jatuh saat digunakan. Oleh karena itu, tidak dapat digunakan di dalam bagian transmisi, dan tidak disarankan untuk menggunakan baut yang perlu dibongkar berulang kali. Selain itu, untuk baut dan mur berukuran besar, pelapisan laras mudah menghasilkan goresan dan benturan, mengurangi ketahanan korosi, yang harus dipertimbangkan saat memilih; Untuk pengencang dengan persyaratan konduktivitas dan pengencang dengan diameter nominal ulir eksternal kurang dari M6 dan ulir internal kurang dari M10, lapisan aluminium seng tidak boleh digunakan untuk memastikan pengencangan dan perakitan normal.
2.3 paduan nikel seng
Dibandingkan dengan pelapisan seng, ketahanan korosi paduan nikel seng telah sangat ditingkatkan, dan pelapisan yang sama 8 μ Setelah perawatan pasivasi dan penyegelan, permukaan dapat bebas dari karat putih selama 240 jam dan karat merah selama 1000 jam; Selain itu, juga memenuhi persyaratan tahan suhu tinggi. Karena paduan seng nikel masih memiliki sedikit kecenderungan penggetasan hidrogen, untuk mengurangi risiko kualitas pengencang mobil dengan kekuatan tarik lebih besar dari 1000MPa, verifikasi yang diperlukan harus dilakukan sebelum digunakan.
2.4 pelapisan tembaga
Titik leleh tembaga sekitar 1083 derajat. Di lingkungan bersuhu tinggi, untuk menghindari sintering bagian berulir, pelapisan tembaga dipilih untuk perawatan permukaan, terutama untuk pengencang mobil di sekitar manifold buang mesin.
Bahan dan perlakuan panas
Baut kekuatan tinggi mobil umumnya mengacu pada produk kelas 8.8 atau lebih tinggi, yang tidak hanya diharuskan memiliki kekuatan tarik dan rasio hasil yang tinggi, tetapi juga memiliki kinerja benturan suhu rendah yang tinggi. Salah satu kesulitan dalam manufaktur juga adalah perlakuan quenching dan tempering pada baut berkekuatan tinggi. Baja Swrch35k, 10B21, 10b33, 35CrMo, 42CrMo atau 20MnTiB dipilih sebagai bahan, lihat Tabel 3 untuk detailnya. Seperti yang kita ketahui bersama, hasil uji kinerja mekanis dari pengencang berkekuatan tinggi tidak hanya menjadi indikator kualitas produk utama, tetapi juga indikator penting terkait keselamatan. Masalah utama baja swrch35k dan 10B21 adalah hardenability yang buruk. Kontrol yang efektif dari proses quenching dan tempering baut kekuatan tinggi memainkan peran penting dalam sifat mekanik.
Untuk meningkatkan kualitas perlakuan panas baut kekuatan tinggi mobil, baja harus dikontrol dari tiga aspek berikut. ① Mengontrol kandungan karbon di batas tengah dan atas tidak hanya dapat meningkatkan kekuatan dan ketangguhan baja, tetapi juga mengurangi kecenderungan segregasi. ② Mengontrol elemen paduan hingga batas atas dapat meningkatkan kemampuan pengerasan dan meningkatkan kekuatan dan ketangguhan baja. ③ Minimalkan kandungan elemen residu berbahaya P dan s untuk memastikan kemurnian baja. Kelas dan material pengikat mobil.
Ini adalah salah satu kesulitan dalam kontrol kualitas bahwa perubahan struktur internal dan sifat baut selama quenching dan tempering tidak dapat dipantau secara real time. Sebelum memuat, periksa tanda pada kepala baut dengan hati-hati untuk memastikan bahwa informasi baut yang akan diproses akurat, tidak hilang, dan dapat diidentifikasi setelah perlakuan panas. Proses pendinginan dan pemanasan harus dikontrol secara ketat, potensi karbon harus akurat, dan waktu pendinginan setiap kumpulan baut harus dicatat. Setelah media pendinginan habis, kekerasan permukaan benda kerja harus diuji. Baja 10B21 dan 20MnTiB harus lebih besar dari 43hrc; Baja Swrch35k, 45 dan 10b33 harus lebih dari 48hrc. Struktur mikro setelah pendinginan adalah martensit jarum halus, yang dievaluasi menurut tingkat JB / t9211-2008 martensit dari baja karbon sedang dan baja struktural paduan karbon sedang. Martensit quenching adalah grade 3-5, memenuhi persyaratan teknis; Keseragaman kekerasan pendinginan permukaan dan inti tidak boleh lebih besar dari 3HRC.