德国汽车螺栓装配工艺设计及测试

德国汽车螺栓装配工艺设计及测试德国汽车螺栓装配工艺设计及测试汽车装配质量控制流程汽车装配质量控制流程螺栓装配工艺设计工艺研发螺纹紧固件的功能:通过施加一定的扭矩在螺栓上产生相应的预紧力保证被联接牢固的联接在一通过施加定的扭矩,在螺栓上产生相应的预紧力,保证被联接牢固的联接在起不松动,同时又可拆卸以便于维修.随着汽车朝着轻量化方向的发展,对螺栓也提出了相应的要求.随着汽车朝着轻量化方向的发展,对螺栓也提出了相应的要求.为了满足该要求,德国汽车工程学会制定出VDI2230标准,该标准不仅为德国汽车螺栓装配工艺的设计提供系统化指导思想,也为世界范围内的汽车工业螺栓供,界内装配工艺的设计提供了参考.VDI2230大纲指导强度8.8级以上,最大公称直径至M39螺栓的装配工艺的设计工艺研发FFF0αβδδBδMO螺栓静载荷图螺栓动载荷图工艺研发1-选择螺栓根据所需使用螺栓的部位结构,来进行螺栓尺寸和强度的等级选择,这可以通过查表或根据经验来确定通过查表或根据经验来确定.工艺研发ClampingforceTorqueClampingforceTorqueClampingforceTorqueBoltsNNmNNmNNmThreadSWSW12.912.910.910.98.88.8Quality/SizeIn-busforceTorqueforceTorqueforceTorqueBolts15.4001813.200169.00010M610510.900109.30096.4006M5846.70055.70053.9003M47366.00015056.00013038.50087M12191045.0008738.5007526.00051M1017828.5004324.2003716.50025M8136146.100490121.60041286.500289M182714120.100358100.00029971.200211M16241487.30023572.70019451.700138M142212270.7001.196225.6001.000160.300711M243619234.400941195.600785139.300559M223217187.800696156.400579111.300412M203017432.5002.403359.9002.010256.0001.422M304622356.0001.775296.2001.481210.8001.049M274119工艺研发2–计算螺栓最小预紧力螺纹联接的最小预紧力FKerf,必须要保证能让被联接件正常的工作.最小预紧力可以通过螺纹联接的紧固力摩擦系数等计算出来预紧力可以通过螺纹联接的紧固力,摩擦系数等计算出来..TensionorClampingForceRltfthTilStiBltResultfromtheTensileStressinaBoltSCHATZSCHATZ工艺研发3工作载荷比率和载荷分布的计算3-工作载荷比率和载荷分布的计算为了确定工作载荷FA中正应力在螺栓与被联接件间的分布比率,必须对载荷比率进行计算.工艺研发4-计算预紧力的变化由于螺栓对被联接件表面的压力,被联接件在被夹持部位产,生了部分永久变形,这样,会造成预紧力的减少.因此,我们要考虑被联接件的刚度Fz,减少的预紧力也必须进行计算.此外,预紧力在被联接件受热膨胀时也会发生相应变化预紧力在被联接件受热膨胀时也会发生相应变化.工艺研发5计算最小和最大的预紧力5-计算最小和最大的预紧力最大预紧力:FMax=αA*[FKerf+(1-)*FA+FZ+FVth]FMaxαA[FKerf+(1)FA+FZ+FVth]最小预紧力:FMin=FMax/αA工艺研发6-验证螺栓的尺寸根据经验,螺栓的预紧力应在其屈服强度的90%处附近.将在第1步中选择的螺栓性能与计算出的预紧力进行对比必须要满足以下条件:选择的螺栓性能与计算出的预紧力进行对比.必须要满足以下条件:FMzul≥FMmax,否则,须重新选择螺栓.工艺研发7表面压应力7-表面压应力一般来说,作用在零件上的压应力不能超过导致零件破坏的压力,这包括在装配时的压力pMmax和工作时的压力pBmax.8–螺纹的旋合部分为了防止螺纹的脱扣,必须要考虑螺栓有效的旋合长度.螺栓公称直径与为了防螺纹的脱扣,须要考虑螺栓有效的旋合长度螺栓公称直径与有效的旋合长度间的关系,通过VDI2230可以查得.9横向应力9-横向应力联接中的横向应力由结合面间静摩擦产生.预紧力FKRmin与横向应力FKQerf间的关系应满足以下条件:FKQerfFKRmin工艺研发10–计算装配扭矩装配扭矩应在螺栓屈服点90%以内或根据以下公式进行计算计算:MA=FMzul*[0.16*P+0.58*d2*µGmin+DKm/2*µKmin].螺栓测试螺栓测试螺栓的重要性能螺栓测试YieldpointReH,ReLPlasticdeformation=PreloadTensiletestpropertyTechnicalbackground?TypeoftestBreakpointA80,RBBreakfailureTensiletestTensilestrengthRmMaximumloadTensiletestProofstressRP0,2Littleelasticdeformation=PreloadTensiletestE-Modulus,tensionEDeformationattensileloadsTensiletestE-Modulus,compressionDeformationofflangeatcompressionCompressiontest螺栓测试螺纹联接的重要性能螺栓测试propertyTechnicalbackground?TypeoftestFatiguestrengtha)tension-compressiongg)pb)bendingc)torsiondynamicItitFiltitldPdlflliServicelife/DurabilityImpactresistanceFailureatimpactloadPendulum,fallingweight,HTMenvironmenta)coldTEEHotTensileb)heatTEE,HotTensilehardnessResistancetosurfacepressure/abrasionHardnesstestinge.g.PropertiesunderdifferentoperatingconditionsfrictionÆRelationtorquemoment/preloadAnalyseLaboratory螺栓测试螺栓测试拉力测试和压缩测试ZwickZ600UTM螺栓测试螺栓测试拉力测试螺栓测试螺栓测试Laboratory螺栓测试螺栓测试Laboratory螺栓测试螺栓测试Laboratory螺栓测试螺栓测试Laboratory螺栓测试螺栓测试螺栓测试螺栓测试仪器化冲击试验机高速拉伸试验机仪器化冲击试验机高速拉伸试验机Laboratory螺栓测试硬度测试螺栓测试ZwickZHR洛氏硬度计Laboratory螺栓测试螺栓测试Zwick维氏硬度计摩擦系数测试垂直小型试验台摩擦系数测试垂直小型试验台•适用于小型紧固件的测试•最大测试总扭矩200Nm•可测试M3–M16的各种紧固件•可根据需要，灵活配置各种载荷的传感器摩擦系数测试用于测试M4M24各类紧固件的轴力扭矩角度摩擦系数等的测试摩擦系数测试用于测试M4-M24各类紧固件的轴力,扭矩,角度,摩擦系数等的测试摩擦系数测试摩擦系数测试2000Nm紧固分析系统摩擦系数测试用于测试M4-M48各类紧固件的轴力,扭矩,角度,摩擦系数等的测试摩擦系数测试摩擦系数测试摩擦系数测试可用于扭剪型螺栓和普通螺栓摩擦系数测试工艺研发和测试螺栓模拟装配测试系统,用于装配工艺的开发我们的目标：高质量，低成本我们的目标：高质量，低成本