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高强度汽车紧固件调查报告紧固件,高强度汽车

2019-08-21 21:15

热处理工艺对高强度紧固件尤其是它的内在质量有着至关重要的影响。因此,要想生产出优质的高强度紧固件,必须要有先进的热处理工艺和热处理工艺过程控制。

本次调查共访问和调查了13家国内汽车紧固件公司,被调查公司均已经通过TS16949体系认证。平均1辆轿车的紧固件约1500个,每辆车螺栓装配的总时间约2.5高强度汽车紧固件调查报告紧固件,高强度汽车紧固件最新调查报告紧固件。~3.2h。可见紧固件的品种和质量对主机水平及整车质量具有重要影响。本文从高强度螺纹紧固件生产的工艺过程人手,对高强度螺纹紧固件的国产化和供货质量的管理工作进行分析。 1.高强度螺纹紧固件产品流程 高强度螺纹紧固件生产的工艺过程为原材料改制→冷镦成形→螺纹加工→热处理→表面处理→分选包装,10.9级以上一般采用热处理后滚丝工艺。高强度螺纹紧固件产品工艺流程见图1。 2.汽车紧固件材料 高强度螺栓常用的钢材牌号为8.8级螺栓用35钢、45钢、ML35钢;10.9级螺栓用35CrMo;40Cr;12.9级螺栓用35CrMo,42CrMo、SCM435。 汽车标准件用国内材料主要以宝钢公司生产的材料为主,其在国内轿车轮胎、商用车发动机等特种高强度紧固件的用钢市场占有率较高。目前,宝钢公司已成为一汽、东风、上汽等公司特殊标准件用钢的指定厂家。 10.9级和12.9级发动机用紧固件进口材料主要来自日本神户、日本新日铁、韩国浦项等公司。进口材料淬透性好、纯净度高,装配稳定。成本约高于国内材料的15%-20%。 目前,国内高强度螺栓生产质量最好的上海特强公司从原材料、冷镦工艺、热处理、表面处理全部按照日本合资方的流程生产,其质量稳定,但成本较高。国内规模最大的汽车标准件公司——东风汽标对乘用车用紧固件的材料选用也是以进口材料为主,商用车选用宝钢公司材料。 国内紧固件用原材料基本是热轧状态,而像日本等国生产的紧固件用钢基本上是可直接冷镦状态,用户无需预处理,可从环节上降低成本。 紧固件失效的常见失效形式有装配拉长、疲劳断裂和延迟断裂。 3.冷镦成形和螺纹加工 螺纹紧固件的质量除材料外,成形设备和螺纹加工设备及模具是保证其质量的关键因素。尤其是大批量多品种供货状态下,对加工精度要求高的汽车紧固件,如何保证产品的一致性及缺陷的预防是紧固件生产面临的问题之一。 被调查公司的冷镦设备和螺纹加工设备,其国产设备约占40%,台湾设备占50%,进口设备约占10%;常见缺陷有尺寸和形位公差超差、头部折迭、螺纹流线镦断、齿部皱纹和裂纹等。 对于高效、高精度专用机床的引进,国内企业也在调研、探索之中,如上海宜众公司2004年花费1400万元引进一台瑞士Herdbar五工位冷镦机;东风汽车标准件公司引进意大利SACMA公司的冷成形设备;上汽标公司引进美国G.I公司的在线涡流分选仪等。 目前,国内紧固件厂限于资金或其他原因,较多采用国产设备和台湾设备来生产汽车用紧固件,对于保证大规模生产高端紧固件产品的尺寸公差和形位公差,应该加大在线监控手段和模具制作水平。消除生产中的不合格品,从而保证主机厂、整车厂的装配质量。 4.热处理 热处理调质是为了提高紧固件的综合力学性能,满足产品规定的抗拉强度值和屈强比。调质热处理工艺对原材料、炉温控制、炉内气氛控制、淬火介质等都有严格的要求。主要控制缺陷有材料的心部碳偏析、材料及退火过程中的表面脱碳、冷镦裂纹、调质中的淬火开裂和变形。 热处理工艺:上料→清洗→加热→淬火→清洗→回火→着色→下线。 被调查的紧固件企业80%左右有热处理设备,且采用台湾热处理工艺线居多;工艺线设备为连续式网带炉,带气氛保护,并由计算机控制气氛、温度和工艺参数。 存在的问题有淬火介质缺少冷却性能测定、碳势控制不稳定、炉温效验周期过长等容易引起热处理缺陷的环节。 5.表面处理 汽车紧固件表面处理主要有以下方式。a.非电解镀层为热浸镀、渗镀、机械镀、达克罗烧结膜等。b.电解镀层为镀锌、锌镍合金、锌铁合金等。c.磷化处理。d.发黑处理等。 主要缺陷是电镀和磷化过程中吸收氢而产生氢脆。被调查的国内企业对于表面保护的认识还处在仅用盐雾试验来作评价依据的水平,对于高强度螺纹紧固件而言,表面摩擦因数的控制是一个非常关键的环节。所有工艺装配参数都是基于所规定的摩擦因数范围开发,主要汽车公司对摩擦因数的规定见表2。 被调查的表面处理厂均按照不同摩擦因数配用不同的钝化工艺和润滑剂,溶剂都是直接进口。但对于达到工艺要求的摩擦因数的调整和检测则缺少必要的手段和仪器。 6.分选、包装和产品可追溯性 被调查的紧固件厂在表面处理后采用的分选方式主要有人工挑选、涡流分选、光学传感尺寸及轮廓分选。分选过程主要是挑出带有明显缺陷的不良产品,如淬火裂纹、表面脱碳、尺寸变形等。 在重要的紧固零件生产中,部分厂家采用进口分选仪器,这些厂家对于重要紧固件的生产基本上能做到100%检验。 包装和运输主要是预防紧固件发生破损、散落及外界环境的侵蚀等。 产品可追溯性主要是对于不同批次的产品能够追溯到生产班次、材料批号、热处理状况等所有工艺流程。被调查的紧固件厂,对产品流转卡的实施和管理正在逐步按照主机厂要求推进,从材料的进厂、改制到成形、热处理和表面处理等环节基本上.建立了控制体系,但也发现有部分厂家流于形式、应付检查等现象。 对于国内的紧固件厂家,加强重要零件尤其是高强度螺纹紧固件的过程检测和在线分选能力,排除一些人为干扰因素,对保证供货质量有很大的作用。 7.试验室能力 主要问题是试验设备陈旧、人员素质需提高、测试标准和计量管理需改善。 8.总结和讨论 本次主要是针对汽车紧固件厂家作的一次调查。整体而言,国内已经初步具备生产高强度汽车紧固件的条件和能力。在制造与测试的关键设备方面,国内企业正通过技术引进并消化的方式提高实力。 被调查厂家的新产品开发速度与国外有一定的差距。国外紧固件广家已与主机厂或整车厂形成生产链的关系,共同研发产品。例如,上海特强公司主要给本田等主机厂供货,在新产品的研发方面具有明显的优势 被调查的部分企业的技术、工艺和装备水平偏低,难以从工艺技术条件上保证高强度紧固件的尺寸精度、一致性、性能可靠性和互换性的要求。部分企业的技术创新能力木强,缺少技术力量及人才,缺乏资金、必要的仪器设备和独立研发能力。 汽车用紧固件在其生产领域属于高端产品,被调查企业都认识到企业所面临发展的机遇和来自国外厂家的竞争压力,加强相关科技信息技术交流,引进国外的先进技术,应该从处于跟踪和模仿的阶段过渡到建立自身的独立研究开发力量。

本次调查共访问和调查了13家国内汽车紧固件公司,被调查公司均已经通过TS16949体系认证。平均1辆轿车的紧固件约1500个,每辆车螺栓装配的总时间约2.5~3.2h。可见紧固件的品种和质量对主机水平及整车质量具有重要影响。本文从高强度螺纹紧固件生产的工艺过程人手,对高强度螺纹紧固件的国产化和供货质量的管理工作进行分析。1.高强度螺纹紧固件产品流程高强度螺纹紧固件生产的工艺过程为原材料改制→冷镦成形→螺纹加工→热处理→表面处理→分选包装,10.9级以上一般采用热处理后滚丝工艺。2.汽车紧固件材料高强度螺栓常用的钢材牌号为8.8级螺栓用35钢、45钢、ML35钢;10.9级螺栓用35CrMo;40Cr;12.9级螺栓用35CrMo,42CrMo、SCM435。汽车标准件用国内材料主要以宝钢公司生产的材料为主,其在国内轿车轮胎、商用车发动机等特种高强度紧固件的用钢市场占有率较高。目前,宝钢公司已成为一汽、东风、上汽等公司特殊标准件用钢的指定厂家。10.9级和12.9级发动机用紧固件进口材料主要来自日本神户、日本新日铁、韩国浦项等公司。进口材料淬透性好、纯净度高,装配稳定。成本约高于国内材料的15%-20%。目前,国内高强度螺栓生产质量最好的上海特强公司从原材料、冷镦工艺、热处理、表面处理全部按照日本合资方的流程生产,其质量稳定,但成本较高。国内规模最大的汽车标准件公司??东风汽标对乘用车用紧固件的材料选用也是以进口材料为主,商用车选用宝钢公司材料。国内紧固件用原材料基本是热轧状态,而像日本等国生产的紧固件用钢基本上是可直接冷镦状态,用户无需预处理,可从环节上降低成本。紧固件失效的常见失效形式有装配拉长、疲劳断裂和延迟断裂。3.冷镦成形和螺纹加工螺纹紧固件的质量除材料外,成形设备和螺纹加工设备及模具是保证其质量的关键因素。尤其是大批量多品种供货状态下,对加工精度要求高的汽车紧固件,如何保证产品的一致性及缺陷的预防是紧固件生产面临的问题之一。被调查公司的冷镦设备和螺纹加工设备,其国产设备约占40%,台湾设备占50%,进口设备约占10%;常见缺陷有尺寸和形位公差超差、头部折迭、螺纹流线镦断、齿部皱纹和裂纹等。对于高效、高精度专用机床的引进,国内企业也在调研、探索之中,如上海宜众公司2004年花费1400万元引进一台瑞士Herdbar五工位冷镦机;东风汽车标准件公司引进意大利SACMA公司的冷成形设备;上汽标公司引进美国G.I公司的在线涡流分选仪等。目前,国内紧固件厂限于资金或其他原因,较多采用国产设备和台湾设备来生产汽车用紧固件,对于保证大规模生产高端紧固件产品的尺寸公差和形位公差,应该加大在线监控手段和模具制作水平。消除生产中的不合格品,从而保证主机厂、整车厂的装配质量。4.热处理热处理调质是为了提高紧固件的综合力学性能,满足产品规定的抗拉强度值和屈强比。调质热处理工艺对原材料、炉温控制、炉内气氛控制、淬火介质等都有严格的要求。主要控制缺陷有材料的心部碳偏析、材料及退火过程中的表面脱碳、冷镦裂纹、调质中的淬火开裂和变形。热处理工艺:上料→清洗→加热→淬火→清洗→回火→着色→下线。被调查的紧固件企业80%左右有热处理设备,且采用台湾热处理工艺线居多;工艺线设备为连续式网带炉,带气氛保护,并由计算机控制气氛、温度和工艺参数。存在的问题有淬火介质缺少冷却性能测定、碳势控制不稳定、炉温效验周期过长等容易引起热处理缺陷的环节。

热处理可以使高强度紧固件获得设计所要求的具有一定强度、良好的塑性、韧性和低缺口敏感性以及较高的抗弯强度,避免产生松弛现象等综合力学性能及其使用性能,从而保证紧固件的质量和可靠性,提高紧固件产品的市场竞争力。

热处理工艺的特点是通过改变材料内部的组织结构使各种紧固件获得所要求的性能和质量,工艺过程中通常不改变材料或紧固件的形状。由于热处理所赋予产品的质量特性常常是不直观的内在质量(如材料的抗拉强度,断面收缩率,伸长率等),生产中为了保证热处理质量,一般要通过专门仪器设备对紧固件或随炉试样进行检测,但由于受检验抽检率和检验部位的限制,对于每一个规格紧固件甚至每一炉次的紧固件来说,其检验都是局部的或个别的,很难做到对热处理质量100%的检测。因此,所有的检测结果都不能完全反映整批紧固件或整个紧固件的热处理质量。

由于热处理生产按炉次批量投入或连续生产一旦出现热处理质量问题,前功尽弃,造成的损失很大。如出现热处理缺陷漏检很容易发生严重的机械故障,造成难以估量的损失。因此,严格控制热处理生产的全过程,实行全面的质量管理对热处理工序来说尤为重要。在紧固件行业开展ISO9000系列认证工作具有特殊意义,并受到普遍重视。热处理生产同其他生产工序一样离不开人、机、料、法这四元素(Man,Machine,Material,Method,简称4M),这里暂不考虑环保方面,它们都是影响热处理产品质量的主要因素,相互影响,相互制约,最终决定了紧固件热处理质量。

下面参考ISO9000:2000版标准要求,对热处理4M管理要点进行分析并提出相应控制手段以保证紧固件热处理质量。

1、参与人员

参与热处理生产的部门一般有设备维护部门、工装管理部门、计量管理部门和采购供应部门以及生产、技术、检验部门等。为了控制热处理产品质量,必须使所有部门的成员全体动员起来,实行全员参与。质量控制是过程控制,不是单单依靠几个人或几个部门就能做好的。为了实现全员参与紧固件热处理质量控制。首先,必须明确各类人员的职责和权限,同时规定员工在行使权利时必须承担解决问题的责任。其次,企业要有计划地组织岗位培训,提高员工的操作技能和质量控制技能,并对重要岗位进行资格认证。热处理生产专业性很强,员工只有具备足够的知识,技能和经验,才能胜任工作,实现充分参与。其次,要经常开展形式多样的质量意识、沟通意识、职业道德和敬业精神的教育,提高员工素质,促进互教互学,共同搞好紧固件热处理质量。另外,企业要积极创造条件激励员工创新发展,实现持续改进。

2、设备工装

热处理生产设备工装种类较多,还要经常使用一些精密的计量器具,提供设备、工装、计量保障,提高热处理工艺的重现性和可靠性是基于紧固件热处理质量的保证,也是对作业人员安全性的考虑。要求操作者严格遵守设备工装量具操作规程,实行文明操作和维护保养。热处理设备维护保养人员做好设备的日常维护和定期保养工作,并适时地对设备进行改善性维修,严格执行工装工位器具管理制度,要求操作者按制度和工艺要求正确的使用工装并及时归还,要求工装管理部门做好工装的发放、保管、保养和检定、调整、维修、更换等工作。严格执行计量管理制度,要求操作者按照制度和紧固件热处理的质量要求正确地使用保养计量器具,要求计量部门按规定做好计量仪器的校准,维修和鉴定工作.因为有时控温仪表的一点点误差就会影响操作者的判断. 3、紧固件材料

对于紧固件热处理生产,虽然材料在设计时已确定,自身因数无法控制,但是在热处理生产的处理、转运、清点、工作中会经常出现混料、错料、遗失、锈蚀、磕碰和变形等影响高强度紧固件热处理质量的因素,可以通过相关人员认真有效地工作,避免混料、漏料、错料等不良现象的发生。就要求检验部门做好材料的检验,状态标识工作(如用不同颜色油料涂色区别不同钢号),物料保管部门做好物料的标识,领发、搬运、储存工作;生产部门认真细致地工作,做好在制品的标识、存放、保管等工作,及时发现问题并通知相关部门及时处理。在热处理生产中,许多高强度紧固件材料问题只要发现及时可以通过相应的工艺技术加以修补解决。如,已淬火的螺栓后来发现牌号35#钢错用ML35钢,降低回火温度后检测抗拉强度合格放行”使用;较长规格螺栓发生变形量超标,就可以通过相应的较直工艺解决;紧固件表面生锈的可以酸洗后再次发黑,氧化皮较多的可以喷沙解决。当然,事后”解决问题是不得已而为之的,要慎重行事。

4、工艺规范

热处理是高强度紧固件加工过程中的重要工序,对提高紧固件产品的市场竞争力具有关键作用。热处理实质上是一种通过严格控制材料的加热和冷却过程来改善其性能,服役表现和使用寿命的工艺。

热处理生产技术理论性和实践性都很强,必须有一套适宜的热处理工艺加上较为完善的作业规范才能把热处理质量控制好。从质量控制角度讲,制订热处理工艺应根据具体的高强度紧固件材料和相关的设备工装以及员工的操作技能选取适宜的工艺参数,热处理工艺员必须熟悉生产现场,不断通过实践的确认完善工艺和持续改进。对10.9级以上高强度螺栓、10级以上螺母或有特殊要求的新材料热处理工艺要同现场施工员、操作工一道实施重点控制,要严格按照质量控制文件要求做好原始记录,如发现异常可及时采取纠正措施。另外,要严格工艺更改控制。按照工艺文件控制程序实施更改。

太阳集团游戏官方网址,技术文件保管部门要做好技术文件管理,保证生产现场使用的图纸、工艺文件、质量控制文件的齐全、完善、统一和清晰。热处理生产作业人员必需严格执行工艺纪律,按工艺操作,不得随意改变参数,温度(时间、介质、设备、工序等)。要求管理人员包括工艺员、施工员、检验员等要经常性地分层次地进行工艺纪律检查,发现问题要严肃处理。

5、结束语

为了防止因4M的变更而产生紧固件产品质量问题,要规定影响热处理质量的四个主要因数发生变更的管理办法。加强4M管理,人员因数最为关键。一名优秀紧固件热处理工人他不仅要在热处理工艺上、金属材料、金相分析上都要有一定的造诣,还要熟悉热处理设备深入现场亲手按工艺操作,就是说他必须还要有丰富的工作经验。当然,现实企业中象这样发展全面的紧固件热处理人才是太少了。为了搞好紧固件热处理质量,包括紧固件产品质量,抓紧培养人才十分必要,也是企业发展出路所在。

当今,我国紧固件行业面临市场前景看好的形式,是大力发展的时期。我们在庆幸机遇的同时最该做的是通过踏踏实实的工作,实实在在地提高自身素质,提高高强度紧固件热处理生产技术和管理水平,以不辜负我们的时代和时代带给我们的机遇。

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