本次調(diào)查共訪問和調(diào)查了13家國內(nèi)汽車緊固件公司,被調(diào)查公司均已經(jīng)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質(zhì)量對主機水平及整車質(zhì)量具有重要影響。本文從高強度螺紋緊固件生產(chǎn)的工藝過程人手,對高強度螺紋緊固件的國產(chǎn)化和供貨質(zhì)量的管理工作進行分析。
1、高強度螺紋緊固件產(chǎn)品流程
高強度螺紋緊固件生產(chǎn)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級以上一般采用熱處理后滾絲工藝。
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(nèi)材料主要以寶鋼公司生產(chǎn)的材料為主,其在國內(nèi)轎車輪胎、商用車發(fā)動機等特種高強度緊固件的用鋼市場占有率較高。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(fā)動機用緊固件進口材料主要來自日本神戶、日本新日鐵、韓國浦項等公司。進口材料淬透性好、純凈度高,裝配穩(wěn)定。成本約高于國內(nèi)材料的15%-20%。
目前,國內(nèi)高強度螺栓生產(chǎn)質(zhì)量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(chǎn),其質(zhì)量穩(wěn)定,但成本較高。國內(nèi)規(guī)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(nèi)緊固件用原材料基本是熱軋狀態(tài),而像日本等國生產(chǎn)的緊固件用鋼基本上是可直接冷鐓狀態(tài),用戶無需預處理,可從環(huán)節(jié)上降低成本。
緊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)
螺紋緊固件的質(zhì)量除材料外,成形設(shè)備和螺紋加工設(shè)備及模具(生產(chǎn)工藝及其裝備)是保證其質(zhì)量的關(guān)鍵因素。尤其是大批量多品種供貨狀態(tài)下,對加工精度要求高的汽車緊固件,如何保證產(chǎn)品的一致性及缺陷的預防是緊固件生產(chǎn)面臨的問題之一。
被調(diào)查公司的冷鐓設(shè)備和螺紋加工設(shè)備,其國產(chǎn)設(shè)備約占40%,臺灣設(shè)備占50%,進口(歐美、日本)設(shè)備約占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。
對于高效、高精度專用機床的引進,國內(nèi)企業(yè)也在調(diào)研、探索之中,如上海宜眾公司2004年花費1400萬元引進一臺瑞士Herdbar五工位冷鐓機;東風汽車標準件公司引進意大利SACMA公司的冷成形設(shè)備;上汽標公司引進美國G.I公司的在線渦流分選儀等。
目前,國內(nèi)緊固件廠限于資金或其他原因,較多采用國產(chǎn)設(shè)備和臺灣設(shè)備來生產(chǎn)汽車用緊固件,對于保證大規(guī)模生產(chǎn)高端緊固件產(chǎn)品的尺寸公差和形位公差,應該加大在線監(jiān)控手段和模具制作水平。消除生產(chǎn)中的不合格品,從而保證主機廠、整車廠的裝配質(zhì)量。
4、熱處理
熱處理調(diào)質(zhì)是為了提高緊固件的綜合力學性能,滿足產(chǎn)品規(guī)定的抗拉強度值和屈強比。調(diào)質(zhì)熱處理工藝對原材料、爐溫控制、爐內(nèi)氣氛控制、淬火介質(zhì)等都有嚴格的要求。主要控制缺陷有材料的心部碳偏析、材料及退火過程中的表面脫碳、冷鐓裂紋、調(diào)質(zhì)中的淬火開裂和變形。
熱處理工藝:上料→清洗→加熱→淬火→清洗→回火→著色→下線。
被調(diào)查的緊固件企業(yè)80%左右有熱處理設(shè)備,且采用臺灣熱處理工藝線居多;工藝線設(shè)備為連續(xù)式網(wǎng)帶爐,帶氣氛保護,并由計算機控制氣氛、溫度和工藝參數(shù)。
存在的問題有淬火介質(zhì)缺少冷卻性能測定、碳勢控制不穩(wěn)定、爐溫效驗周期過長等容易引起熱處理缺陷的環(huán)節(jié)。
——本文摘自《中國金屬制品網(wǎng)》