標準件選用規(guī)范課件

產品工程部通用技術科材料工程2014-8-24標準件選用規(guī)范2023/6/81通用技術科材料工程2023/6/82目錄引言標準件與件號的定義標準件的表達方式標準件的選用五.機械性能與材料六.擰緊與裝配七.標準件的表面處理通用技術科材料工程2023/6/8通用技術科材料工程3引言標準件是汽車的主要聯結件、功能件，占汽車零件總數量的50%左右，是汽車產品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。目前本公司生產在用的標準件件號共1476個，約17大類、175個小類，存在4種標準體系。對標準件的了解有助于設計工作的開展。本次以《標準件選用規(guī)范》10N4000-2014的發(fā)布為背景，針對標準件的選用與裝配進行指導與交流。2023/6/84目錄引言標準件與件號的定義標準件的表達方式標準件的選用五.機械性能與材料六.擰緊與裝配七.標準件的表面處理通用技術科材料工程2023/6/8通用技術科材料工程5二.標準件與件號的定義標準件指經過系列化、標準化，并給以產品編號的零件或小的總成。本公司汽車標準件包括各種緊固件、連接件、管路附件、密封件、潤滑件等。所有標準件的規(guī)格均可在IVECO標準或汽車標準件手冊中查到。標準件定義2023/6/8通用技術科材料工程6二.標準件與件號的定義標準件件號IVECO標準件件號IVECO特種標準件件號Q件號FIAT件號NQ件號新開發(fā)中不再使用！標準件件號定義1

□□□□□

□

□

表面涂層序列號材料序列號（材料、性能等級）標準件尺寸規(guī)格序列號（此號具有唯一性）標準件序列號2023/6/8通用技術科材料工程7二.標準件與件號的定義1、IVECO標準件件號IVECO標準件件號是指IVECO標準件的產品編號，由1+7位數字組成，此編號包含標準件規(guī)格、技術條件等信息。IVECO標準件件號編號規(guī)則見I.S.10-0004，簡述如下：實例解說：六角頭螺栓1

66145

2

1表面處理方式：鍍鋅機械性能等級：8.8級尺寸規(guī)格（查標準得）：M16*35標準件2023/6/8通用技術科材料工程8二.標準件與件號的定義2、IVECO特種標準件件號IVECO特種標準件件號即IVECO特種標準件的產品編號，該標準件的規(guī)格在IVECO標準中無法查到，但在汽車標準件手冊中能查到，其產品編號由技術組織負責向IVECO公司申請創(chuàng)建，為流水號，僅適用于有Q標準件件號、沒有IVECO標準件件號的情況。實例解說：5801801363六角頭螺栓（Q150B1695F6）11-0102中長度僅有90和100，故創(chuàng)建特種件號2023/6/8通用技術科材料工程9二.標準件與件號的定義3、Q件號Q件號是指中國汽車行業(yè)采用的標準件的產品編號，此編號一般可反映標準件品種、規(guī)格、技術條件等信息，具體編號規(guī)則見標準QC/T326。實例解說：六角頭螺栓Q

150B

1695

T

F6表面處理方式：達克羅機械性能等級：10.9級尺寸規(guī)格：M16*95品種代號：六角頭螺栓汽車標準件2023/6/810目錄引言標準件與件號的定義標準件的表達方式標準件的選用五.機械性能與材料六.擰緊與裝配七.標準件的表面處理通用技術科材料工程2023/6/8通用技術科材料工程11三.標準件的表達方式本公司設計文件（產品圖樣、設計明細表）的“件號”欄中，標準件件號只能用IVECO標準件件號或IVECO特種標準件件號。標準件在設計文件中的幾種表達方式和含義如下：標準件表達方式含義件號名稱C/F碼技術代碼17094977平墊圈EY11-0410件號為IVECO標準件件號，名稱后無Q件號，表示按IVECO標準開發(fā)、供貨。16587024六角法蘭面螺栓.Q1861020F6EY11-0118件號為IVECO標準件件號，名稱后有Q件號，按Q件號開發(fā)、供貨。5801581909孔用彈性擋圈.Q430110EY12-0644件號為IVECO特種標準件件號，名稱后有Q件號，按Q件號開發(fā)、供貨。注：Q件號維護在TC中標準件版本屬性中，Q件號和IVECO件號的對應關系可以通過TC來查詢。2023/6/812目錄引言標準件與件號的定義標準件的表達方式標準件的選用五.機械性能與材料六.擰緊與裝配七.標準件的表面處理通用技術科材料工程2023/6/8通用技術科材料工程13四.標準件的選用

標準件選用應與產品設計同時進行，不能在產品設計結束后才考慮標準件的選用問題。

標準件選用時可參考現生產同類型產品的標準件使用情況，并綜合考慮以下選用原則：選用原則2023/6/8通用技術科材料工程14四.標準件的選用1、優(yōu)先原則TC中標準件選用優(yōu)先等級分為四級，在滿足設計需求的情況下，優(yōu)先選用現生產在用的標準件。選用優(yōu)先等級TC中標準件優(yōu)先等級說明備注Ⅰ已開發(fā)，并且現生產正在使用優(yōu)先選用Ⅱ已開發(fā)，但近2年無供貨記錄不推薦選用Ⅲ總成件中供應商自帶的，本公司未開發(fā)僅為外購件進明細時選用Ⅳ本公司未開發(fā)過不能直接選用，需提開發(fā)申請，申請通過后方可選用2023/6/8通用技術科材料工程15四.標準件的選用2、通用化原則

在設計過程中，通過結構調整和優(yōu)化，減少新標準件，以及非標準件的開發(fā)。

新開發(fā)標準件時，不選用標準中不推薦的、以及不常用的標準件。如：開口擋圈等。

同一產品或同類產品，盡量減少和壓縮標準件品種和規(guī)格，以提高通用化程度和裝配效率。序號件號名稱用量146917095301平墊圈（Q40112）

814705801581909孔用彈性擋圈（Q430110）

81471NQ68612單管夾片8147217317190封閉式管夾6147316595834六角法蘭面螺栓（Q18620130TF6）

4147416676834六角法蘭面螺栓2147597290109開口型扁頭抽芯鉚釘（Q4400310）

2逐步淘汰！2023/6/8通用技術科材料工程16四.標準件的選用3、可靠性原則確保所選用的標準件在正常工作條件下，預期壽命內不發(fā)生失效。扭矩過大氫脆疲勞松動2023/6/8通用技術科材料工程17四.標準件的選用4、適用、節(jié)約原則充分利用標準件的性能，在滿足設計功能、產品質量的前提下，合理選擇標準件的尺寸、性能等指標。2023/6/8通用技術科材料工程18四.標準件的選用選用步驟2023/6/8通用技術科材料工程19四.標準件的選用1、確定標準件類型和參數根據標準件的使用環(huán)境和設計要求，參考現生產類似產品的結構和標準件使用情況，初步確定標準件的類型、性能等級、表面處理和尺寸規(guī)格等參數。2023/6/8通用技術科材料工程20四.標準件的選用2、查找標準件到TC中“應用程序”——“分類”——“標準件”相應類型中按照初定的參數查找標準件。雙擊該類型的標準件名稱，點擊“搜索”——“加載所有”可以羅列出TC中該類型所有標準件信息（TC中標準件僅是公司常用標準件，只是標準中一部分），設計人員可以查看初定的標準件在ＴＣ中的存在情況。2023/6/8通用技術科材料工程21四.標準件的選用3、選擇標準件當設計人員初定的標準件在ＴＣ中存在，此時可查看其件號、選用等級等信息，當優(yōu)先等級為Ⅰ或Ⅱ，即可選用。當初定的標準件優(yōu)先等級為Ⅲ、Ⅳ，或在TC中不存在時，應首先從設計的角度，考慮通過結構調整和優(yōu)化，在TC中選用其他規(guī)格類似，功能相近，并且優(yōu)先等級為Ⅰ或Ⅱ的標準件，其次才考慮開發(fā)新標準件。2023/6/8通用技術科材料工程22四.標準件的選用4、新開發(fā)標準件如果在TC中無法選用到合適的標準件，需要開發(fā)新標準件時，可查閱相關IVECO標準或汽車標準件手冊，確定要開發(fā)的標準件規(guī)格，按照《NAVECO04/G0408-2013標準緊固件選用管理流程》中相關要求和規(guī)定，進行標準件開發(fā)。2023/6/823目錄引言標準件與件號的定義標準件的表達方式標準件的選用五.機械性能與材料六.擰緊與裝配七.標準件的表面處理通用技術科材料工程基本情況：標準件產品不僅要求精度及互換，還需要滿足結構強度，性能要求，這與標準件的材料、工藝、熱處理等因素有關，選用不同的材料、性能，適用于不同的需求，控制成本。對于使用最多的緊固件來說，機械性能等級集中體現了他們的性能要求，其他的一些標準件，仍以材料作為表達機械性能的形式存在。

重要性：機械性能和材料的選擇是汽車結構設計的關鍵一環(huán)，正確

與否關系到部件能否正常運行，會不會很快發(fā)生失效，所以了解汽車標準件機械性能和材料的選擇是有必要的。五.機械性能與材料概述2023/6/824通用技術科材料工程2023/6/8通用技術科材料工程25五.機械性能與材料實例解說標準件種類及國產代號機械性能或材料牌號代號采用標準適用品種六角頭螺栓Q150B鋼5.6T21GB/T3098.1螺栓鋼8.8T1（可省略）螺柱、螺栓鋼10.9T螺柱、螺栓2023/6/8通用技術科材料工程26五.機械性能與材料實例解說標準件種類及國產代號機械性能或材料牌號代號說明采用標準適用品種六角法蘭面螺母Q3208T2（可省略）與8.8級螺栓搭配使用GB/T3098.2、GB/T3098.4、GB/T3098.9螺母10T13與10.9級螺栓搭配使用12T14與12.9螺栓搭配使用2023/6/8通用技術科材料工程27五.機械性能與材料機械性能等級的確定螺栓強度并不是越高越好，強度越高，韌性會降低。高強度螺栓（10.9級以上）的選用須考慮環(huán)境對性能的影響，如氫脆。受力情況預緊程度裝配工藝防松辦法2023/6/828目錄引言標準件與件號的定義標準件的表達方式標準件的選用五.機械性能與材料六.擰緊與裝配七.標準件的表面處理通用技術科材料工程2023/6/8通用技術科材料工程29緊固工作原理六.擰緊與裝配假想一個緊固件就如一個一圈圈纏緊的彈簧.想象一個用彈簧拉緊的門,當彈簧沒有超過其屈服點時,它可以有效地將門閉緊.但當彈簧被過度拉伸而無法恢復到原來的長度時,彈簧將會失效而無法將門閉緊.但當彈簧被過度拉伸時,便會超過其屈服點,此時彈簧將會失效而無法將門拉緊.彈簧便失去了其原有的拉力.緊固件也是如此,一但被過度拉伸,便會失去原有的拉力。螺栓擰緊就是通過螺紋產生夾緊力把連接件夾緊。要得到高質量的螺紋連接，也就是螺栓被擰緊，需要滿足以下條件：

擰緊的概念··1、一定要確保施加的扭矩達到最小需要扭矩2、施加的扭矩不要超過使用極限2023/6/830通用技術科材料工程六.擰緊與裝配31拉伸載荷基本不會松動剪切載荷非常危險扭轉載荷危險√××2023/6/8通用技術科材料工程螺栓的受力形式多個螺栓連接情況，應使用相同規(guī)格螺栓/螺母，同時保證螺栓/螺母受力相同，如車輪螺母，發(fā)動機半軸連接。六.擰緊與裝配322023/6/8通用技術科材料工程裝配工藝設定緊固件的設計過程中就應考慮具體的裝配工藝。

螺栓的裝配工藝要在滿足設計要求的前提下，選擇緊固件的擰緊在緊固件受力曲線的哪個區(qū)間?！锱ぞ乜刂品ā锱ぞ?轉角控制法★屈服點控制法★其它擰緊工具

摩擦系數

擰緊方法？六.擰緊與裝配2023/6/8通用技術科材料工程331、扭矩法扭矩法是較常見的一種裝配控制方法，即擰緊螺栓至設定的扭矩后，擰緊控制機構停止動作來完成裝配。由于裝配工具精度、螺栓制造精度的因素的影響，此種裝配方法的精確度不高。在實際裝配過程中，預緊力的離散值往往可以達到±20～±30%至多，所以一般用在精度要求不高的非關鍵部位螺栓的裝配。六.擰緊與裝配2023/6/8通用技術科材料工程34扭矩法特點1、實現較簡便，扭矩易復驗；2、用于彈性區(qū)域裝配；90%的加載扭矩用于克服摩擦力1、精度不高，預緊力正確度±25%，需要較高的設計余量來彌補扭矩控制帶來的偏差；2、由于扭矩法擰緊得到的夾緊力，與目標夾緊力誤差較大，所以扭矩法用于一般螺栓的裝配，如：底盤、車身、車架等。優(yōu)點缺點六.擰緊與裝配2023/6/8通用技術科材料工程352、扭矩+轉角法在扭矩轉角法控制中，是把角度作為計算預緊力的變量，先將螺栓擰緊至一相對較小的起始扭矩（也叫貼合扭矩），是被連接構件有一個初始的貼合過程；再轉過設定的角度后，擰緊機構停止動作來完成裝配的過程。此時，螺栓的預緊力負荷可以設定在彈性變形范圍區(qū)，也可設定在塑性變形范圍區(qū)，使螺栓產品的性能得到充分的使用。在扭矩轉角法擰緊中，螺栓軸向預緊力主要是在后面的轉角中獲得的。從圖中可見，摩擦阻力（圖中以摩擦系數表示的）的不同僅影響測量轉角的起點，并將其影響延續(xù)到最后。而在計算轉角之后，摩擦阻力對其的影響已不復存在，故其對螺栓軸向預緊力影響不大。因此，其精度比單純的扭矩法高。六.擰緊與裝配2023/6/8通用技術科材料工程36六.擰緊與裝配2023/6/8通用技術科材料工程37扭矩+轉角法特點優(yōu)點是通過轉角度控制變形量來確定最終的預緊力，所以，螺栓的被連接件的表面狀態(tài)對最終結果影響?。辉诋a品尺寸、性能確定時，可以得到較高的預緊力且離散小，預緊力正確度±15%；裝配扭矩離屈服點很近，可以得到很大的預緊力，離螺栓的承受極限還有安全距離，不會造成螺栓斷裂；缺點是裝配工具復雜，價格高；由于扭矩法轉角法擰緊得到的夾緊力，與目標夾緊力誤差較小，所以扭矩法用于夾緊力要求較高的螺栓的裝配，如：發(fā)動機的汽缸蓋螺栓、主軸承蓋螺栓等。優(yōu)點缺點六.擰緊與裝配2023/6/8通用技術科材料工程383、屈服點法屈服點法是目前應用的較先進的一種方法，由扭矩轉角法發(fā)展而來，且有應用越來越多的趨勢。擰緊系統(tǒng)先將螺栓擰緊至一起始力矩（貼合力矩），從這一點開始，系統(tǒng)不斷計算擰緊過程中扭矩/轉角曲線的斜率，當斜率突然有明顯的下降，說明屈服點達到，控制系統(tǒng)停止動作完成裝配過程。

從上圖可以清楚地看出采用屈服點法裝配，摩擦系數大小對于螺栓軸向預緊力的影響幾乎可以完全消除。

屈服點法與扭矩轉角法法比較，其主要優(yōu)點是：能克服在初始力矩時已產生的扭矩誤差，因此，可以進一步提高擰緊精度。六.擰緊與裝配2023/6/8通用技術科材料工程39屈服點法特點優(yōu)點是，預緊力的大小僅與緊固件的屈服強度相關，與摩擦系數的變化影響不大。預緊力的離散度小，預緊力正確度±10%以內螺栓緊固過程中不容易擰斷，不影響裝配缺點是，裝配工具非常復雜，價格高昂由于屈服點擰緊得到的夾緊力，與目標夾緊力誤差非常小，所以主要用于夾緊力要求較高的螺栓的裝配，如：發(fā)動機的連桿螺栓、汽缸蓋螺栓、主軸承蓋螺栓等。優(yōu)點缺點六.擰緊與裝配1）支承面摩擦力矩TW2）螺紋副摩擦力矩TST=Ts+Tw支承面摩擦力矩TW螺紋副摩擦力矩TS擰緊力矩的組成2023/6/840通用技術科材料工程六.擰緊與裝配Ff=T/Kd其中，K：扭矩系數，螺栓的扭矩系數K宏觀上直接反映螺栓擰緊過程中的扭矩與軸力之間的系數。K與支承面粗糙度和潤滑情況、螺紋副精度和潤滑情況等有關。2023/6/841通用技術科材料工程擰緊力矩和軸向預緊力的關系六.擰緊與裝配50%在裝配過程中90%的扭矩被摩擦力消耗，只有10%的扭矩轉化為夾緊力預緊力和摩擦力的關系2023/6/842通用技術科材料工程六.擰緊與裝配2023/6/843通用技術科材料工程預緊力的重要性有很多因素會影響到螺紋連接副的預緊力，而預緊力有較大偏離時則會造成連接失效。預緊力過大導致屈服，螺栓失效預緊力不足導致松弛，突變載荷時發(fā)生斷裂六.擰緊與裝配1、彈性區(qū)內緊固扭矩與預緊力的關系式：Tf=KFfd…………….公式12、扭矩系數K值的基本公式：K=［0.16P+μs·0.58d2+μw·0.5·Dw］/d………….公式2接觸的支承面為圓環(huán)狀時:……………...公式33、最大扭矩系數Kmax和最小扭矩系數Kmin

：Kmin=［0.16P+μs,min·0.58d2+μw,min·0.5Dw］/d..................公式4Kmax=［0.16P+μs,max·0.58d2+μw,max·0.5Dw］/d.................公式52023/6/844通用技術科材料工程幾個關系式（QC/T518）六.擰緊與裝配2023/6/845通用技術科材料工程4、最大預緊力Ffmax當ds≥dr時，

Ff,max按表1的規(guī)定。其中:dr=（d2+d3）/2………….公式6

d3=d1-0.144375P……………………..公式7當ds=0.9d3時，

Ff,max按表2的規(guī)定。5、最小預緊力Ffmin

Ffmin=Tf，min/［Kmax·d］……….…公式86、最大扭矩Tf，max

Tf，max=Kmin

Ff，maxd

……………公式97、扭矩比

K1=Tf，min/Tf，max

………….公式10幾個關系式（QC/T518）六.擰緊與裝配2023/6/846通用技術科材料工程擰緊精度等級擰緊精度分為三個等級：Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級。扭矩比：K1=Tf，min/Tf，max擰緊精度等級扭矩離散度m1,±％扭矩比K1Ⅰ50.905Ⅱ100.818Ⅲ200.6661包括扭矩扳手等的讀數誤差。對安全件連接或重要連接，建議盡可能使用Ⅰ級擰緊精度等級，并通過擰緊試驗測試摩擦系數的實際大小，重新計算和確定裝配扭矩的大小。

通常情況下，擰緊精度要求越高，對摩擦系數的范圍的控制要求，以及對擰緊工具的精度要求也越高。對于不重要的連接

(見I.S.17–0912)“S”安全件(定義見I.S.19–0405)和/或重要連接六.擰緊與裝配2023/6/8通用技術科材料工程47計算示例已知條件

：規(guī)格：M12x1.25（細牙）機械性能等級：12.9螺栓表面處理：磷化相配零件表面處理：無潤滑情況：輕微QC/T518—2013I.S.10–4810六.擰緊與裝配1、確定螺紋摩擦系數μs（I級擰緊精度需實驗確定）測試μs，查GB/T16823.2表A1（或QC/T518—2007表A或I.S.10–4810附錄5）

，規(guī)整μs，暫定：μs,min

=0.10μs,max

=0.182、確定支承面摩擦系數μw

（I級擰緊精度需實驗確定）測試μw，查GB/T16823.2表A1

（或QC/T518—2007表A或I.S.10–4810附錄5）

，規(guī)整μw，暫定：μw,min

=0.10μw,max

=0.18計算示例2023/6/848通用技術科材料工程六.擰緊與裝配3、確定扭矩系數K3.1確定Kmin方法1：由μs,min和μw,min，查GB/T16823.2表A1（b），得Kmin由μs,min=0.10和μw,min=0.10查GB/T16823.2表A1（b），得Kmin=0.134；方法2：將μs,min、μw,min、DW、d、P和d2代入算式：Kmin=［0.16P+μs,min·0.58d2+μw,min·0.5Dw］/d，得Kmin

3.2確定Kmax方法1：由μs,max和μw,max，查GB/T16823.2表A1（b），得Kmax由μs,max=0.18和μw,max=0.18查GB/T16823.2A1（b），無對應數值；方法2：將μs,max、μw,max、DW、d、P和d2代入算式：Kmax=［0.16P+μs,max·0.58d2+μw,max·0.5Dw］/d，得Kmax=0.253。計算示例2023/6/849通用技術科材料工程六.擰緊與裝配2023/6/8通用技術科材料工程504、計算螺紋應力截面直徑dr

dr=（d2+d3

）/2=10.6~10.8mmd3=d1-0.144375P簡易算法：∵螺紋應力截面面積AS=π/4·dr2查GB/T16823.1表4，得M12x1.25的螺紋應力截面面積AS=137/1.6=85.6mm2

∴dr≈10.5mm計算示例六.擰緊與裝配5、確定最大預緊力Ff,max

確定螺栓光桿直徑ds

∵采用細桿螺栓，且ds=0.9d3，∴由μs,min=0.10查表2，得Ff,max=58600N6、計算最大緊固扭矩Tf,max將Kmin=0.134、Ff,max

=58600N和d=0.012m代入算式Tf，max=Kmin

Ff，maxd

，得：Tf,max=Kmin·Ff,max·d

=0.134×58600×0.012=94.2

Nm計算示例2023/6/851通用技術科材料工程六.擰緊與裝配7、確定扭矩比K1

設擰緊精度等級為II級，查表2，得K1=0.8188、計算Tf,min最小緊固扭矩將K1=0.818、Tf,max=94.2Nm代入算式K1=Tf，min/Tf，max

，得：

Tf,min=K1·Tf,max=0.818×94.2=77Nm故：裝配扭矩范圍（彈性區(qū)內）約為77~94NM。計算示例2023/6/852通用技術科材料工程六.擰緊與裝配53螺紋孔保證2-3倍螺距的余量鋼：0.8d-1d鑄鐵：1