本次調查共訪問和調查了13家國內汽車緊固件公司,被調查公司均已經通過TS16949體系認證。平均1輛轎車的緊固件約1500個,每輛車螺栓裝配的總時間約2.5-3.2h。可見緊固件的品種和品質對主機水準及整車品質具有重要影響。
本文從高強度螺紋緊固件生產的工藝過程人手,對高強度螺紋緊固件的國產化和供貨品質的管理工作進行分析。
1.高強度螺紋緊固件產品流程
高強度螺紋緊固件生產的工藝過程為原材料改制→冷鐓成形→螺紋加工(滾絲或者搓絲)→熱處理→表面處理→分選包裝,10.9級以上一般採用熱處理後滾絲工藝。
2.汽車緊固件材料
高強度螺栓常用的鋼材牌號為8.8級螺栓用35鋼、45鋼、ML35鋼;10.9級螺栓用35CrMo;40Cr;12.9級螺栓用35CrMo,42CrMo、SCM435。
汽車標準件用國內材料主要以寶鋼公司生產的材料為主,其在國內轎車輪胎、商用車發動機等特種高強度緊固件的用鋼市場佔有率較高。目前,寶鋼公司已成為一汽、東風、上汽等公司特殊標準件用鋼的指定廠家。
10.9級和12.9級發動機用緊固件進口材料主要來自日本神戶、日本新日鐵、南韓浦項等公司。進口材料淬透性好、純凈度高,裝配穩定。成本約高於國內材料的15%-20%。
目前,國內高強度螺栓生產品質最好的上海特強公司從原材料(進口)、冷鐓工藝、熱處理、表面處理全部按照日本合資方的流程生產,其品質穩定,但成本較高。國內規模最大的汽車標準件公司??東風汽標對乘用車用緊固件的材料選用也是以進口材料為主,商用車選用寶鋼公司材料。
國內緊固件用原材料基本是熱軋狀態,而像日本等國生產的緊固件用鋼基本上是可直接冷鐓狀態,用戶無需預處理,可從環節上降低成本。
固件失效的常見失效形式有裝配拉長、疲勞斷裂和延遲斷裂。
3.冷鐓成形和螺紋加工(滾絲或搓絲、攻牙)
螺紋緊固件的品質除材料外,成形設備和螺紋加工設備及模具(生產工藝及其裝備)是保證其品質的關鍵因素。尤其是大批量多品種供貨狀態下,對加工精度要求高的汽車緊固件,如何保證產品的一致性及缺陷的預防是緊固件生產面臨的問題之一。
被調查公司的冷鐓設備和螺紋加工設備,其國產設備約佔40%,台灣設備佔50%,進口(歐美、日本)設備約佔10%;常見缺陷有尺寸和形位公差超差、頭部折迭、螺紋流線鐓斷、齒部皺紋和裂紋等。