浅谈汽车紧固件对设计与应用的要求李彬

浅谈汽车紧固件对设计与应用的要求李彬

李彬

（江淮汽车乘用车制造公司工艺研究所安徽合肥230601

摘要：汽车紧固件是把单个零件联接到装配整车上的重要部件，关系到汽车的行驶安全，从设计源头到装配工艺以及控制检查，任一环节出错都有可能将质量问题流向客户。作为与汽车息息相关的汽车紧固件，受汽车产业发展的带动，有着巨大的市场需求。因其较高的附加值，已引发无数投资者的加入，汽车紧固件领域的竞争也愈发激烈。基于此，本文主要对汽车紧固件对设计与应用的要求进行分析探讨。

关键词：汽车紧固件；设计与应用；要求

1、前言

社会发展，人们的生活水平不断提升，汽车进入了千家万户，大为带动了我国汽车产业的发展。汽车紧固件是应用于汽车两个及两个以上的零件的连接的零件，在汽车的生产中占据不可缺失的重要地位。因与汽车产业的紧密联系，汽车紧固件在我国也有着较好的发展前景。

2、汽车紧固件及其在我国的发展现状

2.1汽车紧固件的概念

汽车紧固件是指用于将汽车的大于或等于两个的零件紧固连接组成一体的零件，以紧固连接汽车零件为作用，有着广泛的市场。汽车紧固件属于小零件，品种繁多，基本上分为标准及非标准紧固件、其他标准及其他非标准紧固件四个类别，汽车常用紧固件有螺柱类、螺栓类、螺母类、自攻螺钉类、螺钉类、木螺钉类、铆钉类、焊钉类、垫圈类、挡圈类、稍类、组合件类、连接类等。在汽车紧固件的四大类别中，非标准紧固件极具价值，同时它也有着更高的品质和安全要求，然而就我国当前汽车紧固件现状而言，非标准紧固件中有一半比例需要进口，本领域的发展还有很长的路要走。

2.2我国汽车紧固件产业现状

我国汽车紧固件产业主要发展于上世纪90年代末期至今，有着前景较为广泛的市场和数量较为庞大的需求，因此众多民营企业纷纷而出。然而，汽车紧固件的发展与汽车产业相比，仍然有很多滞后，现状还有许多需要改变与提升之处。我国汽车紧固件产业主要问题为：企业生产出的产品多为仿照国外，创新意识不足，技术需要提升，需不断地积累经验；汽车紧固件装备、检测能力也需进步，以保证产品的质量。同时，材料、物流方面也与发达国家存在一定的距离。

3、汽车紧固件对产品设计的要求

3.1连接设计要求

紧固件设计应考虑100%的过程可控，即设计中包含过程目标名义值及公差范围。保证连接过程能够得到控制和评估，例如：（CPK（ComplexProcessCapabilityindex，制成能力）1.33），设计应遵循《全球通用扭矩规范》或应根据产品紧固工程要求确定扭矩规格(公差不低于±15%)。设计使用的紧固件应为常规的紧固件，所用的紧固件尽可能是一个整体，可节省操作时间。连接点时应同时考虑定位、锁止、嵌入件和增强装置。

设计应尽量做到不使用加长杆也能装配。紧固件设计成由上而下或者向前的安装。对于由上而下的安装，可以用标准的弯头或者直式工具，向前的安装，可以用枪式风枪。六角头紧固件按照常规紧固件和紧固件规范要求在车辆区域（按照功能地址代码划分）使用同一种工具改善装配以此节省成本。有感知质量要求的地方，考虑用内梅花螺钉。

3.1.1设计应遵从最新的人机工程法则

（1）不应使用自攻钉。自攻钉容易脱落，从开孔到旋转完毕需要很大的力。

（2）自攻钉不直接使用在钣金上。

（3）管夹应是总成的一个部件，应按照下面的顺序优先选择（如图1）。

图1管夹

（a）带拉环的预开预定位管夹；

（b）持续张紧管夹；

带拉环的管夹可以防错，应优先选择。设计一般不使用无螺纹紧固件，过程控制计划仅适用于带螺纹的紧固件，尽可能用套筒式的螺栓，避免使用十字槽、内六星等。

3.1.2铆钉仅使用以下情况

（1）返修和维修频次应该小于1/5000的概率。

（2）紧固件工程师应该评估紧固件的拉伸力，剪切力，工作负载决定连接的可行性。

（3）铆钉不应用于KPC/PQC紧固件。

（4）铆接螺母工具和气管应有足够的空间。

（5）连接不应超过两个零件层面。

（6）铆钉的设计应通过总的费用来评估决定是否使用。

3.1.3其他要求

（1）不同车型的同一功能（按照FNA功能地址代码划分)紧固件对边尺寸尽量一样，且同一零件应尽量选用相同紧固件及扭矩，以节省更换套筒及工具的时间。

（2）对于商用车紧固件，搭铁线的螺母用刮漆螺母。

（3）减少使用种类，原则上不使用企标以外的规格。

（4）标准件名称要规范。

（5）发动机、后桥、副车架等(不易返修、性能要求高)零件总成，用于紧固到车身上的螺钉应具有防滑牙及具有导向性的特点。

（6）所有车型的轮胎紧固件须统一使用螺母或者螺栓，满足生产线兼容，轮胎紧固件类型应不超过2种，避免错装。

（7）同轴数的轮胎须选用相同的紧固件，满足生产线兼容，且尽可能使用相同扭矩，满足防错

3.2紧固件设计要求

（1）设计应综合考虑所有的费用成本，包含零件费用，工具费用，和实验费用等。

（2）设计面向制造，紧固件易装配以提高产品质量。

（3）紧固件应考虑与动态、静态扭矩一同设计。动态扭矩要求在发布紧固件时释放，而静态扭矩要求在工艺控制计划中重新释放。

（4）紧固件应设计在可见的位置，避免盲操作以确保产品质量。不考虑使用万向套筒，用其紧固将导致扭矩变化。