歡迎閱讀本篇文章~ 背 景 本標準主要介紹了車身所用標準件的常見類型,闡述了各類標準件在車身上的應(yīng)用及選取則, 包括螺栓長度的選用、螺栓和螺母公稱直徑的選用、螺紋牙距的選用、特殊螺栓、螺母的選用等, 為以后車身標準件選用提供一個參考。 本標準適用于轎車、SUV 等車型的設(shè)計。 01 汽車車身所用標準件常見類型 汽車車身所用標準件常見類型主要分為三大類:螺栓、螺釘和螺母,每一類又根據(jù)是否焊接和結(jié)構(gòu) 形式的不同分為若干類,常見的類型列舉如下。 由頭部和螺桿兩部分組成的一類緊固件,需與螺母配合,用于緊固連接兩個帶有通孔的零件,這種 連接形式稱為螺栓連接,按是否焊接分為焊接螺栓與非焊接螺栓。 1.1.1 焊接螺栓 車身使用的焊接螺栓主要分為端面凸焊螺栓和承面凸焊螺栓。 1.1.1.1 端面凸焊螺栓,如圖 1 所示。 圖 1 螺栓端面與鈑金進行凸焊,端面上三個凸焊點與鈑金通過凸焊機進行熔化焊接在一起,鈑金不開孔。 1.1.1.2 承面凸焊螺栓,如圖 2 所示。 圖 2 螺栓承接面與鈑金進行凸焊,承接面上三個凸焊點與鈑金通過壓力機進行熔化焊接在一起,鈑金需 開孔,孔大小為螺栓的公稱直徑 D+0.2。 1.1.2 非焊接螺栓 按螺桿結(jié)構(gòu)不同分:自排屑螺栓、防松螺栓、帶導(dǎo)向螺栓、帶定位螺栓。 1.1.2.1 自排屑螺栓,如圖 3 所示。 圖 3 車身經(jīng)電泳后,凸焊螺母表面會附著電泳液,影響導(dǎo)電效果。自排屑螺栓因有排缺口及凹槽,在螺栓裝配過程中,會自動清除螺母表面電泳液。 1.1.2.2 防松螺栓 車身上的一些裝配件,若在安裝時,裝配扭矩未達標(標準件擰緊力矩表見附件一),在車輛行駛 過程中,受到較多應(yīng)變力,易出現(xiàn)螺栓松動情況,防松螺栓分為物理防松和化學(xué)防松兩類。 物理防松主要在螺紋表面增加防松螺紋,在與螺母裝配的過程中,增加摩擦力,如圖 4 所示。 圖 4 化學(xué)防松主要在螺紋表面涂防松膠(環(huán)氧基樹脂),如圖 5 所示。在裝配過程中,防松膠發(fā)生化學(xué) 反應(yīng),增加螺栓與螺母的附著力,防松膠破壞扭矩檢測表見附件二。 圖 5 1.1.2.3 帶導(dǎo)向螺栓 在實際裝車過程中,某些規(guī)格較大的螺栓,僅靠頭部倒角無法滿足裝配需求,帶導(dǎo)向螺栓通過增大倒角來方便車間工人裝配,如圖 6 所示。 圖 6 1.1.2.4 帶定位螺栓 一般情況下,螺栓上的螺紋長度為全螺紋尺寸,但也有非全螺紋尺寸,這類件尾部沒有螺紋,保留圓柱體,以達到安裝定位的作用,如圖 7 所示。 圖 7 車身中使用的螺釘主要分為公制螺距螺釘和 ST 類型螺釘。 1.2.1 公制螺距螺釘 公制螺距螺釘根據(jù)使用車間不同,分為植焊釘和總裝螺釘兩類。 1.2.1.1 植焊釘 車身的植焊釘主要集中在空氣室/前圍板,該區(qū)域安裝件較多,但出于密封性考慮不建議開孔焊凸焊螺母,植焊釘能較好的解決上述問題。在選用植焊釘時,需區(qū)分粗牙/細牙的不同,見圖 8。 粗牙植焊釘牙具為 1.6mm,主要用于卡接隔熱墊、蓋板、管路卡扣;而細牙植焊釘牙具為 1.0mm,需與螺母配合緊固,無法直接卡接。 植焊釘在實際焊接時,在夾具上要安裝導(dǎo)向機構(gòu)(定位/方便員工操作焊槍),導(dǎo)向機構(gòu)直徑為 25mm,因此,在設(shè)計數(shù)模時,以植焊釘為圓心,在Φ 25mm 范圍內(nèi)不能有其他件或是焊點布置,如圖 9 所示。 圖 8 圖 9 1.2.1.1 總裝螺釘 總裝螺釘與螺母配合,用于兩個帶有通孔零件之間的緊固連接,頭部特征較螺栓好看,外露件使用較多,常用的有內(nèi)六角花形螺釘、十字槽盤頭螺釘,如圖 10 所示。 圖 10 1.2.2 ST 類型螺釘 ST 類型螺釘,如圖 11 所示,螺桿上的螺紋為專用的自攻螺紋,用于緊固連接兩個薄的金屬構(gòu)件(塑 料件),使之成為一個整體,構(gòu)件上需要事先制出小孔(刺破孔),由于這種螺釘具有較高的硬度,可以 直接旋入構(gòu)件的孔中,使構(gòu)件中形成相應(yīng)的內(nèi)螺紋。 圖 11 帶有內(nèi)螺紋孔,形狀一般為扁六角柱形,也有扁方柱形或扁圓柱形,配合螺栓、螺柱或螺釘,用于 緊固連接兩個零件,使之成為一個整體,工作原理是采用螺母和螺栓之間的摩擦力進行自鎖,螺母分為焊接螺母和非焊接螺母兩類。 1.3.1 焊接螺母 焊接螺母端面與鈑金進行凸焊,鈑金需開孔,孔大小為螺母公稱直徑D+1,如圖 12 所示。 圖 12 1.3.2 非焊接螺母 非焊接螺母分為六角法蘭面螺母、鎖緊螺母、自排屑螺母、球頭螺母、拉鉚螺母。 1.3.2.1 六角法蘭面螺母 六角法蘭面螺母尾部法蘭面可以遮擋鈑金過孔,同時也能增大受力面,一般情況,優(yōu)先考慮使用六角法蘭面螺母,如圖 13 所示。 圖 13 1.3.2.2 鎖緊螺母 車輛在行駛過程中,因動載荷產(chǎn)生的應(yīng)變力會使緊固件的可靠性降低,在一些關(guān)鍵件我們需采取一些防松措施,保證螺母鎖緊的可靠性,鎖緊螺母就是其中的一種防松措施。 目前鎖緊螺母主要有增加法蘭面摩擦力(如圖 13 所示)、增加彈性墊圈(如圖 14 所示)、增加鎖緊螺紋(如圖 15 所示)、增加鎖緊限位特征(如圖 16 所示)幾種類型。
圖 13
圖 14
圖 15
圖 16 1.3.2.3 自排屑螺母 螺母通常包括呈柱體結(jié)構(gòu)的螺母本體和軸向設(shè)置的螺孔,螺孔內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋,與螺母相配的多為柱狀體的螺栓,該螺栓外壁上設(shè)有外螺紋,螺母套設(shè)于螺栓上并構(gòu)成彼此間的螺紋連接配合。 但是,由于螺母內(nèi)壁上和螺栓外壁上可能會有漆、銹或灰存在,當螺母旋擰于螺栓上時,漆、銹或灰將掉落并堆積于螺母和螺栓間的間隙內(nèi),影響螺母和螺栓的旋緊工作,嚴重地會導(dǎo)致螺母在螺栓上卡死,使得螺母進退兩難,影響螺母的正常緊固工作。 為了解決這個問題,在螺紋孔內(nèi)壁上開設(shè)沿螺母本體徑向凹陷的排屑槽,如圖 17 所示,該排屑槽沿螺母本體軸向設(shè)計并貫穿螺母本體,排屑槽可在螺母旋轉(zhuǎn)時排出螺孔內(nèi)漆、銹或灰等廢屑,從而避免了螺母和螺栓的卡死,保證螺母的正常工作。 圖 17 1.3.2.4 球頭螺母 球頭螺母是指頭部外形呈球形且為盲孔,尾部為通孔的螺母,此結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要出于外觀、防水及防銹考慮,如圖 18 所示。 圖 18 1.3.2.5 拉鉚螺母 拉鉚螺母又叫壓鉚螺母,自扣緊螺母,如圖 19 所示,是應(yīng)用于薄板或鈑金(0.5mm-6mm)上的一種螺母,外形呈圓形,一端帶有壓花齒及導(dǎo)向槽。 其原理是通過壓花齒壓入鈑金的預(yù)置孔位,一般而言預(yù)置孔的孔徑略小于壓鉚螺母的壓花齒,通過壓力使壓鉚螺母的花齒擠入板內(nèi)使導(dǎo)致孔的的周邊產(chǎn)生塑性變形,變形物被擠入導(dǎo)向槽,從而產(chǎn)生鎖緊的效果。 拉鉚螺母不需要攻內(nèi)螺紋,不需要焊接螺母,可以解決金屬薄板焊接易穿孔,攻內(nèi)螺紋易滑牙的問題。 圖 19 02 汽車車身標準件選用原則 螺栓的長度要求有效螺紋超出螺母至少2-3個螺距,5mm左右為佳,見表一。 表一 螺栓、螺釘及螺母公稱直徑的大小主要根據(jù)載荷而定,在滿足承受載荷的前提下盡量選用小尺寸, 車身常用標準件公稱直徑見表二。 表二 相同直徑但牙距不同的緊固件無法實現(xiàn)連接,所以選擇緊固件的時候一定要注意螺紋的牙距,如果 規(guī)格表中沒有寫出牙距就默認為粗牙,如果是細牙,務(wù)必在圖紙和明細表中標注,車身常見螺紋的牙距見表三。 表三 帶導(dǎo)向螺栓用于安裝操作不便的部位 ,主要有安全帶卷收器固定螺栓、鎖扣固定螺栓、車門活動導(dǎo)槽固定螺栓、座椅導(dǎo)軌、發(fā)動機懸置等。 自排屑螺栓用于配對螺母在螺栓安裝前容易被雜物堵塞的部位,主要翼子板安裝螺栓、前防撞梁安裝螺栓、搭鐵螺栓等。 帶定位凸臺螺栓用于安裝位置有精度要求,需要拆卸的部位,主要有鉸鏈螺栓、限位器螺栓、機罩鎖螺栓等。 螺栓頭部形狀主要根據(jù)承載能力和安裝空間來選擇,同樣公稱直徑的方頭、圓頭、六角頭和法蘭面螺栓的承載面積不同,其承載能力也不同,參加:GB/T 16823.1-1997。 不同的頭部形狀,擰緊時所需要的工具也不同,有些部位安裝空間小,用套筒和扳手均無法擰緊,就需要用內(nèi)六角螺栓。 自攻釘?shù)倪B接強度低、承載能力小,主要用于內(nèi)/外飾、電器等塑料件的固定。 球頭螺母用于容易進水、環(huán)境狀況較差的區(qū)域,如后背門氣彈簧在背門上的安裝螺母,后尾燈在背門上的安裝螺母,車輪螺母等。 英制螺栓、螺母主要用于安全帶固定。 緊固件暴露在空氣中,因電化學(xué)反應(yīng)會逐漸腐蝕,所有需要經(jīng)過表面處理,常用的有電鍍、氧化、磷化、非電解鋅片涂層處理等,在實際使用中,電鍍工藝占有很大的比例。 2.9.1 鍍彩鋅 緊固件表面經(jīng)過鉻酸鹽處理,生成一層彩虹色轉(zhuǎn)化膜稱為鍍彩鋅。鍍彩鋅層在中性鹽霧試驗中,抗腐蝕為 72h,因價格相對適中,一般情況下選擇鍍彩鋅處理。表面處理代號 F34(F36 為環(huán)保材料)。 2.9.2 鍍黑鋅 鍍黑鋅成膜機理與彩色鈍化的成膜機理基本相同,不同的是,在含銀鹽的黑色鈍化中的還原產(chǎn)物還有Ag2O 及金屬銀的細小顆粒,在含銅鹽的黑色鈍化膜中含有 Cu2O,它們夾雜在鈍化膜中,使鈍化膜呈現(xiàn)黑色。 鍍黑鋅層在中性鹽霧試驗中,抗腐蝕在 96h,但黑色鈍化的成本較高,除有外觀(外露)要求的,不推薦使用。表面處理代號 F31(F38 為環(huán)保材料)。 2.9.3 達克羅 達克羅是鋅鉻涂層,是一種以鋅粉、鋁粉、鉻酸和去離子水為主要成分的新型的防腐涂料,在達克羅的處理過程中,鉻酸與鋅、鋁粉和基體金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成致密的鈍化膜,這種鈍化膜具有很好的耐腐蝕性能。 達克羅層在中性鹽霧試驗中,抗腐蝕可以達到 480h,多在一些工況環(huán)境惡劣的件上使用,車身的車門鉸鏈螺栓就是用的達克羅處理。表面處理代號 F6(F61 為環(huán)保材料)。 附件一:標準件擰緊力矩表 附件二:防松膠破壞扭矩檢測表 END 粉絲專享福利: 活動推薦: 技術(shù)群推薦: 1、旺材汽車輕量化3群(1、2群已滿) 2、旺材汽車輕量化學(xué)習(xí)群 |
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來自: 宋洋sy > 《06-車身工藝技術(shù)》