汽車緊固件工藝知識(shí)概述

粟洋　申超

摘 要：闡述了汽車緊固件的分類、編碼規(guī)則、選型策略及常見的設(shè)計(jì)變更形式。

關(guān)鍵詞：緊固件；工藝；設(shè)計(jì)變更

汽車產(chǎn)品通常由內(nèi)外飾、電子電器、底盤、動(dòng)力系統(tǒng)及白車身等零件組成，緊固件只占其中很小的一部分，但其作為機(jī)械基礎(chǔ)零件卻起著重要的作用。本文對(duì)汽車緊固件的分類、編碼規(guī)則、選型策略及常見設(shè)計(jì)變更形式做了初步探討。

1 緊固件分類

緊固件是指將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件（或構(gòu)件）緊固連接成為一件整體時(shí)所采用的一類機(jī)械零件的總稱；在汽車產(chǎn)品中，緊固件數(shù)量多、種類多，在實(shí)際使用中簡稱為標(biāo)準(zhǔn)件，它包括螺栓、螺柱、螺釘、墊圈、擋圈、銷、鉚釘、焊釘及組合件和連接副等。汽車產(chǎn)品常見緊固件定義及圖示如表1：

2 緊固件編碼規(guī)則（GAC標(biāo)準(zhǔn)）

標(biāo)準(zhǔn)件名稱要規(guī)范，需遵循企標(biāo)要求，以廣汽某自主品牌企標(biāo)定義緊固件編碼規(guī)則說明如下：舉例：9 0 2 00042 2 1 六角法蘭面螺栓M10×1.25×20。

（1）分類代號(hào)，見表2；（2）特征代號(hào)，見表3；（3）分組代號(hào)，見表4；（4）強(qiáng)度等級(jí)代號(hào)，見表5；（5）表面處理代號(hào)，見表6。

緊固件表面處理方法有金屬鍍層（如鍍鋅、錫、鎳、鉻等）、轉(zhuǎn)化膜技術(shù)（如磷化和氧化）以及陰極電泳涂裝三類，不同的表面處理方法影響緊固件的外觀、防銹、導(dǎo)電性能、摩擦性能等，汽車緊固件選型時(shí)需根據(jù)實(shí)際的工作環(huán)境與安裝要求進(jìn)行選擇，廣汽某自主品牌緊固件體系中常見的緊固件表面處理代號(hào)及對(duì)應(yīng)要求說明如表7：

3 緊固件選型策略

緊固件選型需遵循一定的策略，這樣可以確保裝配品質(zhì)、減少設(shè)計(jì)不良與節(jié)約工時(shí)成本。

3.1 緊固件選型原則

（1）螺栓與螺母的匹配關(guān)系：螺栓比螺母等級(jí)高。

（a）8.8級(jí)螺栓配6-8級(jí)螺母；（b）10.9級(jí)螺栓配8-10級(jí)螺母。

（2）規(guī)定螺栓、螺母螺紋及對(duì)邊尺寸標(biāo)準(zhǔn)，見表8。

（3）緊固件長度選擇。

（a）螺栓/螺母/螺釘長度規(guī)格大小一般統(tǒng)一為5倍數(shù)；（b）不同車型同一類型零件的緊固件長度建議統(tǒng)一。

（4）緊固件頭部對(duì)邊尺寸統(tǒng)一。不同車型同一類型零件緊固件頭部對(duì)邊尺寸建議統(tǒng)一；可以減少員工更換緊固套筒的作業(yè)工時(shí)。

3.2 緊固件互換原則

（a）高等級(jí)可以替代低等級(jí)；（b）細(xì)牙產(chǎn)品可以替代粗牙產(chǎn)品；（c）組合件可以替代單件；（d）內(nèi)梅花可以替代十字槽；（e）PT牙可以替代自攻牙（塑料）；（f）法蘭面可以替代六角頭。

3.3 通過組合優(yōu)化，將緊固功能類似或相同緊固件合并

（1）在緊固件強(qiáng)度等級(jí)、表面處理、螺紋規(guī)格等參數(shù)相同情況下，盡量減少緊固件使用種類；（2）通過組合優(yōu)化，將緊固功能類似或相同緊固件進(jìn)行合并，使用用量較大緊固件作為選用型號(hào)。

4 常見緊固件設(shè)計(jì)變更形式

4.1 防腐等級(jí)提升

四門外水切、底護(hù)板、保險(xiǎn)杠等暴露在大氣環(huán)境中且易受腐蝕的緊固件需滿足480h無紅銹，表面處理方式要求為黑色/灰色非電解鋅鋁涂層，俗稱“達(dá)克羅處理”，此種鋅鋁涂層表面處理方法的緊固件耐蝕性好，無氫脆風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 商品性優(yōu)化

掀背門鎖、掀背門側(cè)向緩沖塊、加油口門保持限位、座椅等緊固件外露，一般使用黑色鍍鋅或黑色非電解鋅鋁涂層處理；外觀顏色為黑色的緊固件與周邊件配合視覺沖擊較小，商品性更佳。

發(fā)罩電鍍飾條等使用普通螺母緊固時(shí)，螺柱外露，在發(fā)罩開啟時(shí)有刮手風(fēng)險(xiǎn)，建議使用蓋型螺母，以改善作業(yè)性。

4.3 緊固件嚙合長度不足

緊固件打緊后要求露出2～3個(gè)螺紋，否則有滑牙或打不貼風(fēng)險(xiǎn)，此類設(shè)計(jì)變更一般為更換緊固件或者對(duì)手件增加沉臺(tái)以減少壁厚。

4.4 緊固件法蘭邊接觸面積小

儀表板本體合車螺栓緊固孔開孔尺寸較大，鈑金孔有外露風(fēng)險(xiǎn)，需使用大墊圈的螺栓進(jìn)行遮擋；車底底護(hù)板等注塑件為吸收車身精度公差其安裝孔尺寸較大，若緊固件法蘭邊覆蓋面積小，導(dǎo)致緊固件打緊時(shí)應(yīng)力集中，塑料護(hù)板出現(xiàn)發(fā)白、壓潰或開裂。需考慮使用大法蘭面或自帶大墊圈緊固件，一般要求法蘭面單邊覆蓋尺寸≥4mm，緊固力矩≤5N·m。

4.5 緊固件力矩衰減

側(cè)門保持限位、滑移門導(dǎo)軌、四門鎖等零件在耐久試驗(yàn)中，緊固件力矩出現(xiàn)衰減，需增加防松膠處理。汽車緊固件中常見的防松方法為預(yù)涂工程塑料，此種緊固件通常稱為“固特耐螺絲”。緊固件內(nèi)外螺紋在鎖緊過程中，由于工程塑料被擠壓而產(chǎn)生強(qiáng)大的反作用力，使得內(nèi)外螺紋之間的摩擦力大大增加，產(chǎn)生全齒節(jié)的接觸，從而實(shí)現(xiàn)防松功能。

4.6 裝配過程動(dòng)態(tài)校核不足

裝配過程中動(dòng)態(tài)校核不足，緊固件打緊時(shí)對(duì)孔困難，緊固件末端需增加導(dǎo)向；座椅滑軌、滑移門滑軌等內(nèi)六角花形螺栓在打緊過程中緊固工具批頭有脫出風(fēng)險(xiǎn)，一般要求緊固件花形深度≥3.2mm。

5 結(jié)語

本文簡要介紹了緊固件的分類、編碼規(guī)則、選型策略以及在汽車實(shí)際應(yīng)用中常見的緊固件設(shè)計(jì)變更形式，無論是從設(shè)計(jì)還是從工藝裝配的要求來看，都是以保證整車質(zhì)量為前提。汽車緊固件是汽車產(chǎn)業(yè)中不可或缺的一部分，為更好地促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要遵循既有的設(shè)計(jì)與應(yīng)用原則，同時(shí)不斷地借鑒、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

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