ऑटोमोटिव फास्टनरों और सामग्री और गर्मी उपचार की विविधता अनुकूलन

आँकड़ों के अनुसार, मोटर वाहन मानक भागों के उत्पादों के लिए लगभग 240 सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले मानक हैं जो लुमेन सीलिंग तत्वों, पाइप लाइन कनेक्शन फास्टनरों, वाशर, शिकंजा, नट, बोल्ट, आदि को कवर करते हुए जारी और कार्यान्वित किए गए हैं, जिनमें से 115 मानक संबंधित हैं। धातु फास्टनरों के लिए, लगभग 48 प्रतिशत के लिए लेखांकन। ऑटोमोबाइल उद्योग के निरंतर विकास के साथ, धातु फास्टनरों की बढ़ती संख्या (बाद में ऑटोमोबाइल फास्टनरों के रूप में संदर्भित) के कारण उत्पादन और प्रबंधन लागत में वृद्धि को रोकने के लिए, विभिन्न ऑटोमोबाइल निर्माताओं ने चार पहलुओं से फास्टनरों की तुलना और अनुकूलन किया है: संरचनात्मक तत्व, सामग्री, गर्मी उपचार और सतह के उपचार। यह पत्र इस पर चर्चा करता है।

1.1 बोल्ट

हेक्सागोन बोल्ट प्लस स्प्रिंग वॉशर असेंबली के लिए, जब बोल्ट प्रीलोड कम होता है, तो एंटी लूजिंग इफेक्ट बेहतर होता है। हालांकि, चूंकि वसंत वॉशर का उपयोग महत्वपूर्ण भागों के लिए नहीं किया जाता है, वसंत वाशर वाले बोल्ट मुख्य रूप से उत्पादन में लगभग ± 40 प्रतिशत की सटीकता के साथ वायवीय रिंच के साथ कड़े होते हैं। विधानसभा टोक़ और अक्षीय बल फैलाव बड़े हैं। वसंत वॉशर अक्सर चपटी अवस्था में होता है, और यहां तक ​​कि रिंग के विस्तार का जोखिम भी होता है। बोल्ट प्लस स्प्रिंग वॉशर असेंबली का वास्तविक विरोधी ढीला प्रदर्शन बेकाबू है, उत्पाद डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। हेक्सागोन निकला हुआ किनारा बोल्ट के लिए, निम्नलिखित फायदे हैं।

① एक ही थ्रेड विनिर्देश के तहत, हेक्सागोन निकला हुआ किनारा बोल्ट का समर्थन क्षेत्र हेक्सागोन हेड बोल्ट से बड़ा होता है, जो समर्थन सतह पर दबाव को बेहतर ढंग से फैला सकता है और जुड़े भागों के विरूपण से बच सकता है;

② एक ही घर्षण गुणांक के तहत, निकला हुआ किनारा बोल्ट का विरोधी ढीला प्रभाव हेक्सागोन बोल्ट की तुलना में स्पष्ट रूप से बेहतर है;

③ आस्तीन के अंत और जुड़े हिस्से के बीच घर्षण से बचने के लिए जुड़े हिस्से की सतह को नुकसान पहुंचाने के लिए, फ्लैट वॉशर के साथ हेक्सागोन बोल्ट असेंबली की तुलना में निकला हुआ किनारा बोल्ट अधिक किफायती है।

हेक्सागोन निकला हुआ किनारा बोल्ट पसंद किया जाता है, और हेक्सागोन हेड बोल्ट, हेक्सागोन हेड बोल्ट प्लस स्प्रिंग वाशर, हेक्सागोन हेड बोल्ट प्लस स्प्रिंग वाशर प्लस फ्लैट वाशर, और हेक्सागोन हेड बोल्ट प्लस फ्लैट वाशर प्रतिबंधित हैं।

1.2 पेंच

पेंच का पेंचदार रूप आंतरिक पेंच है। ड्राइविंग रूपों में आंतरिक षट्भुज, क्रॉस ग्रूव और आंतरिक षट्भुज शामिल हैं। सिर के प्रकारों में गोल सिर, बेलनाकार सिर निकला हुआ किनारा, सपाट गोल सिर, सपाट गोल सिर निकला हुआ किनारा, पैन सिर, पैन सिर निकला हुआ किनारा, काउंटरसंक सिर और अर्ध काउंटरसंक सिर शामिल हैं।

जैसा कि विधानसभा दक्षता के लिए आवश्यकताओं में भी लगातार सुधार हो रहा है, हेक्सागोन टोरेक्स स्क्रू को प्राथमिकता दी जाती है, मानक संरचनाओं को अनुकूलित किया जाता है, और हेक्सागोन सॉकेट स्क्रू और क्रॉस रिकेस्ड स्क्रू का उपयोग धीरे-धीरे सीमित होता है।

1.3 नट

हेक्सागोन निकला हुआ किनारा अखरोट का उपयोग प्रभाव हेक्सागोन निकला हुआ किनारा बोल्ट के समान होता है। यदि संरचना अनुमति देती है, तो हेक्सागोन निकला हुआ किनारा पसंद किया जाता है। विशेष विरोधी ढीली आवश्यकताओं वाले भागों के लिए, प्रभावी टोक़ लॉक नट, जैसे कि सभी धातु लॉक नट और गैर-धातु सम्मिलित लॉक नट, पर विचार किया जाएगा। क्योंकि सभी मेटल लॉक नट को धागे के विरूपण द्वारा बंद कर दिया जाता है, यह उन हिस्सों के लिए उपयुक्त नहीं है जिन्हें अक्सर अलग किया जाता है; गैर-धातु सम्मिलित लॉक नट में पुन: प्रयोज्यता अच्छी होती है, लेकिन फास्टनरों की मानक आवश्यकताओं के अनुसार, इंजन को छोड़कर, इसका अनुप्रयोग तापमान 120 डिग्री से कम या उसके बराबर होता है। विशेष रूप से, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रभावी टोक़ प्रकार के लॉक नट को स्थापना के दौरान नट विरूपण या गैर-धातु आवेषण के कारण होने वाले अतिरिक्त टोक़ को दूर करने की आवश्यकता होती है, इसलिए टोक़ की पुष्टि करने की आवश्यकता होती है। साधारण अखरोट के टोक़ मूल्य के अनुसार इकट्ठा होने पर क्लैम्पिंग बल पर्याप्त नहीं हो सकता है, और उपयोग का जोखिम होता है।

1.4 धागा

चूँकि मोटे धागे की तुलना में महीन धागे की असर क्षमता और विरोधी ढीली क्षमता अधिक होती है, इसलिए बड़े थ्रेडेड फास्टनरों का चयन करते समय महीन धागे को जितना संभव हो उतना चुना जाना चाहिए, और थ्रेडेड फास्टनरों की विविधता को भी कम किया जा सकता है। यह तालिका 1 से देखा जा सकता है कि आम तौर पर, M12 के नीचे मोटे दांत और M12 के ऊपर ठीक दांत होते हैं। वाणिज्यिक वाहनों के थ्रेडेड फास्टनरों में, मोटे और महीन दांत M12 के ऊपर सह-अस्तित्व में हैं, और अनुकूलन के लिए अभी भी जगह है।

1.5 वॉशर

असेंबली दक्षता में सुधार करने और लापता और गलत असेंबली के जोखिम को कम करने के लिए, गास्केट को सिद्धांत रूप में अकेले मौजूद रहने की अनुमति नहीं है। विभिन्न गास्केट के उपयोग के लिए सुझाव इस प्रकार हैं।

① फ्लैट वॉशर का उपयोग मुख्य रूप से संपर्क स्थिति में सुधार करने, असर क्षेत्र को बढ़ाने और समर्थन सतह के घर्षण गुणांक की स्थिरता को बनाए रखने के लिए किया जाता है; ② वसंत वॉशर अक्षीय प्रीलोड उत्पन्न करने के लिए लोच का उपयोग करता है, जो अक्षीय बल के क्षीणन को कम कर सकता है। हालांकि, चूंकि विरोधी ढीलापन प्रदर्शन को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करना मुश्किल है, बोल्ट सनकी भार को सहन करना आसान है और इसमें क्षति का जोखिम है; ③ दांत के आकार के लोचदार वॉशर में दांत मुड़े हुए होते हैं और गर्मी उपचार के बाद उच्च कठोरता होती है। असेंबली के दौरान, लॉकिंग प्रभाव बनाने के लिए दांतों को व्यापक रूप से विकृत किया जाएगा और आंशिक रूप से समर्थन सतह में एम्बेड किया जाएगा। दांत के आकार के वॉशर को कनेक्शन वाले हिस्से में सावधानी के साथ इस्तेमाल किया जाना चाहिए।

सतह का उपचार

ऑटोमोटिव फास्टनरों में बोल्ट, नट और वाशर शामिल हैं, जिनमें से अधिकांश को जंग से बचाने के लिए सतह के उपचार से गुजरना पड़ता है, उनकी उपस्थिति में सुधार होता है या कुछ विशेष कार्य प्राप्त होते हैं, जैसे पेंच और मच्छर फास्टनर जो लॉकिंग टॉर्क को नियंत्रित करते हैं। उदाहरण के लिए, घरेलू ऑटोमोबाइल फास्टनर के सेवा वातावरण और संक्षारण प्रतिरोध आवश्यकताओं के लिए तालिका 2 देखें।

2.1 इलेक्ट्रो गैल्वनाइजिंग

सबसे अच्छा एंटीकोर्सोसियन प्रदर्शन जिंक येलो पैसिवेशन है, इसके बाद जिंक ग्रीन पैसिवेशन, जिंक ब्लैक पैसिवेशन और जिंक ब्लू व्हाइट पैसिवेशन है। सामान्य कोटिंग का संक्षारण प्रतिरोध 8 μ मीटर है। पीला निष्क्रियता सफेद जंग का समय 72h, लाल जंग का समय 144H; ब्लैक एंड व्हाइट पैसिवेशन व्हाइट रस्ट टाइम 6h, रेड रस्ट टाइम 72h।

व्यावहारिक अनुप्रयोग में निम्नलिखित तीन पहलुओं पर ध्यान देने की आवश्यकता है। पर्यावरण संरक्षण के धीरे-धीरे कड़े होने के साथ, मोटर वाहन फास्टनरों के लिए त्रिकोणीय क्रोमियम निष्क्रियता, जस्ता एल्यूमीनियम कोटिंग और अन्य पर्यावरण के अनुकूल तरीकों का उपयोग भविष्य में प्रवृत्ति है; 1000 एमपीए (33.5 एचआरसी और 332 एचवी के कठोरता मूल्य के बराबर) से अधिक अधिकतम तन्य शक्ति वाले ऑटोमोटिव फास्टनरों को विलंबित फ्रैक्चर के जोखिम को कम करने के लिए निष्क्रियता से पहले चढ़ाना के बाद हाइड्रोजन ड्राइव उपचार के अधीन किया जाएगा; यदि लंबे समय तक क्रोमेट पैशन फिल्म 70 डिग्री से ऊपर के वातावरण के संपर्क में है, तो इसका संक्षारण प्रतिरोध क्षतिग्रस्त हो जाएगा। इसलिए, उच्च परिवेश के तापमान वाले क्षेत्रों के लिए, जस्ता निष्क्रियता का उपयोग सावधानी के साथ किया जाना चाहिए।

2.2 जस्ता एल्यूमीनियम कोटिंग

जस्ता एल्यूमीनियम कोटिंग में कोई हाइड्रोजन उत्सर्जन नहीं होता है और पर्यावरण संरक्षण की आवश्यकताओं को पूरा करता है। तटस्थ नमक स्प्रे परीक्षण का लाल जंग का समय 720h तक पहुंच सकता है। कोटिंग के रंग काले और ग्रे हैं। कोटिंग तरल में स्नेहक जोड़ने से घर्षण गुणांक बदल सकता है। ग्रेड 10.9 और उससे ऊपर के बोल्ट को प्राथमिकता दी जाती है। इसके अलावा, उपयोग करते समय निम्नलिखित पहलुओं पर भी विचार किया जाना चाहिए। जस्ता एल्यूमीनियम कोटिंग और सब्सट्रेट के बीच आसंजन शक्ति जस्ता चढ़ाना के रूप में मजबूत नहीं है, और उपयोग के दौरान पाउडर गिर रहा है। इसलिए, इसका उपयोग ट्रांसमिशन भागों के अंदर नहीं किया जा सकता है, और उन बोल्टों का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है जिन्हें बार-बार अलग करने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, बड़े आकार के बोल्ट और नट्स के लिए, बैरल चढ़ाना खरोंच और धक्कों का उत्पादन करना आसान है, संक्षारण प्रतिरोध को कम करता है, जिसे चयन करते समय विचार किया जाना चाहिए; चालकता आवश्यकताओं वाले फास्टनरों और एम 6 से कम बाहरी थ्रेड नाममात्र व्यास और एम 10 से कम आंतरिक थ्रेड वाले फास्टनरों के लिए, पेंच और सामान्य असेंबली सुनिश्चित करने के लिए जस्ता एल्यूमीनियम कोटिंग का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।

2.3 जिंक निकल मिश्र धातु

जस्ता चढ़ाना की तुलना में, जस्ता निकल मिश्र धातु के संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार हुआ है, और वही चढ़ाना 8 μ निष्क्रियता और सीलिंग उपचार के बाद, सतह 240h के लिए सफेद जंग और 1000h के लिए लाल जंग से मुक्त हो सकती है; इसके अलावा, यह उच्च तापमान प्रतिरोध की आवश्यकताओं को भी पूरा करता है। चूंकि जस्ता निकल मिश्र धातु में अभी भी हाइड्रोजन उत्सर्जन की थोड़ी सी प्रवृत्ति है, इसलिए 1000 एमपीए से अधिक तन्य शक्ति वाले ऑटोमोबाइल फास्टनरों के गुणवत्ता जोखिम को कम करने के लिए, उपयोग से पहले आवश्यक सत्यापन किया जाना चाहिए।

2.4 तांबा चढ़ाना

तांबे का गलनांक लगभग 1083 डिग्री है। उच्च तापमान वाले वातावरण में, थ्रेडेड भागों के सिंटरिंग से बचने के लिए, सतह के उपचार के लिए कॉपर प्लेटिंग का चयन किया जाता है, विशेष रूप से ऑटोमोबाइल फास्टनरों के लिए इंजन एग्जॉस्ट मैनिफोल्ड के आसपास।

सामग्री और गर्मी उपचार

ऑटोमोबाइल उच्च-शक्ति वाले बोल्ट आमतौर पर ग्रेड 8.8 या उससे ऊपर के उत्पादों को संदर्भित करते हैं, जिनके लिए न केवल उच्च तन्यता और उपज अनुपात की आवश्यकता होती है, बल्कि उच्च तापमान-प्रभाव प्रदर्शन भी होता है। निर्माण में आने वाली कठिनाइयों में से एक उच्च शक्ति वाले बोल्टों का शमन और तड़का उपचार भी है। Swrch35k, 10B21, 10b33, 35CrMo, 42CrMo या 20MnTiB स्टील सामग्री के रूप में चुने गए हैं, विवरण के लिए तालिका 3 देखें। जैसा कि हम सभी जानते हैं, उच्च शक्ति वाले फास्टनरों के यांत्रिक प्रदर्शन परीक्षण के परिणाम न केवल प्रमुख उत्पाद गुणवत्ता संकेतक हैं, बल्कि सुरक्षा से संबंधित महत्वपूर्ण संकेतक भी हैं। SWrch35k ​​और 10B21 स्टील की मुख्य समस्या खराब कठोरता है। उच्च शक्ति वाले बोल्टों की शमन और तड़के की प्रक्रिया का प्रभावी नियंत्रण यांत्रिक गुणों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

ऑटोमोबाइल उच्च शक्ति वाले बोल्टों की गर्मी उपचार गुणवत्ता में सुधार के लिए, स्टील को निम्नलिखित तीन पहलुओं से नियंत्रित किया जाना चाहिए। ① मध्य और ऊपरी सीमाओं में कार्बन सामग्री को नियंत्रित करने से न केवल स्टील की ताकत और क्रूरता में सुधार हो सकता है, बल्कि अलगाव की प्रवृत्ति भी कम हो सकती है। ② मिश्र धातु तत्व को ऊपरी सीमा तक नियंत्रित करना कठोरता को बढ़ा सकता है और स्टील की ताकत और क्रूरता में सुधार कर सकता है। ③ स्टील की शुद्धता सुनिश्चित करने के लिए हानिकारक अवशिष्ट तत्वों पी और एस की सामग्री को कम करें। ऑटोमोबाइल फास्टनर ग्रेड और सामग्री।

यह गुणवत्ता नियंत्रण में कठिनाइयों में से एक है कि शमन और तड़के के दौरान बोल्ट की आंतरिक संरचना और गुणों में परिवर्तन की वास्तविक समय में निगरानी नहीं की जा सकती है। लोड करने से पहले, बोल्ट के सिर पर निशान की सावधानीपूर्वक जांच करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि संसाधित किए जाने वाले बोल्ट की जानकारी सटीक है, गर्मी उपचार के बाद खोई और पहचान योग्य नहीं है। शमन और ताप प्रक्रिया को कड़ाई से नियंत्रित किया जाएगा, कार्बन क्षमता सटीक होगी, और बोल्ट के प्रत्येक बैच का शमन समय दर्ज किया जाएगा। शमन माध्यम के डिस्चार्ज होने के बाद, वर्कपीस की सतह की कठोरता का परीक्षण किया जाएगा। 10B21 और 20MnTiB स्टील 43hrc से अधिक होगा; Swrch35k, 45 और 10b33 स्टील 48hrc से अधिक होगा। शमन के बाद माइक्रोस्ट्रक्चर ठीक सुई मार्टेंसाइट है, जिसका मूल्यांकन मध्यम कार्बन स्टील और मध्यम कार्बन मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील के जेबी / टी 9211-2008 मार्टेंसाइट ग्रेड के अनुसार किया जाता है। शमन मार्टेंसाइट ग्रेड 3-5 है, तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करता है; सतह और कोर की शमन कठोरता की एकरूपता 3HRC से अधिक नहीं होगी।