标准件选用规范课件

产品工程部通用技术科材料工程2014-8-24标准件选用规范2023/6/81通用技术科材料工程2023/6/82目录引言标准件与件号的定义标准件的表达方式标准件的选用五.机械性能与材料六.拧紧与装配七.标准件的表面处理通用技术科材料工程2023/6/8通用技术科材料工程3引言标准件是汽车的主要联结件、功能件，占汽车零件总数量的50%左右，是汽车产品开发的重要环节。目前本公司生产在用的标准件件号共1476个，约17大类、175个小类，存在4种标准体系。对标准件的了解有助于设计工作的开展。本次以《标准件选用规范》10N4000-2014的发布为背景，针对标准件的选用与装配进行指导与交流。2023/6/84目录引言标准件与件号的定义标准件的表达方式标准件的选用五.机械性能与材料六.拧紧与装配七.标准件的表面处理通用技术科材料工程2023/6/8通用技术科材料工程5二.标准件与件号的定义标准件指经过系列化、标准化，并给以产品编号的零件或小的总成。本公司汽车标准件包括各种紧固件、连接件、管路附件、密封件、润滑件等。所有标准件的规格均可在IVECO标准或汽车标准件手册中查到。标准件定义2023/6/8通用技术科材料工程6二.标准件与件号的定义标准件件号IVECO标准件件号IVECO特种标准件件号Q件号FIAT件号NQ件号新开发中不再使用！标准件件号定义1

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□

表面涂层序列号材料序列号（材料、性能等级）标准件尺寸规格序列号（此号具有唯一性）标准件序列号2023/6/8通用技术科材料工程7二.标准件与件号的定义1、IVECO标准件件号IVECO标准件件号是指IVECO标准件的产品编号，由1+7位数字组成，此编号包含标准件规格、技术条件等信息。IVECO标准件件号编号规则见I.S.10-0004，简述如下：实例解说：六角头螺栓1

66145

2

1表面处理方式：镀锌机械性能等级：8.8级尺寸规格（查标准得）：M16*35标准件2023/6/8通用技术科材料工程8二.标准件与件号的定义2、IVECO特种标准件件号IVECO特种标准件件号即IVECO特种标准件的产品编号，该标准件的规格在IVECO标准中无法查到，但在汽车标准件手册中能查到，其产品编号由技术组织负责向IVECO公司申请创建，为流水号，仅适用于有Q标准件件号、没有IVECO标准件件号的情况。实例解说：5801801363六角头螺栓（Q150B1695F6）11-0102中长度仅有90和100，故创建特种件号2023/6/8通用技术科材料工程9二.标准件与件号的定义3、Q件号Q件号是指中国汽车行业采用的标准件的产品编号，此编号一般可反映标准件品种、规格、技术条件等信息，具体编号规则见标准QC/T326。实例解说：六角头螺栓Q

150B

1695

T

F6表面处理方式：达克罗机械性能等级：10.9级尺寸规格：M16*95品种代号：六角头螺栓汽车标准件2023/6/810目录引言标准件与件号的定义标准件的表达方式标准件的选用五.机械性能与材料六.拧紧与装配七.标准件的表面处理通用技术科材料工程2023/6/8通用技术科材料工程11三.标准件的表达方式本公司设计文件（产品图样、设计明细表）的“件号”栏中，标准件件号只能用IVECO标准件件号或IVECO特种标准件件号。标准件在设计文件中的几种表达方式和含义如下：标准件表达方式含义件号名称C/F码技术代码17094977平垫圈EY11-0410件号为IVECO标准件件号，名称后无Q件号，表示按IVECO标准开发、供货。16587024六角法兰面螺栓.Q1861020F6EY11-0118件号为IVECO标准件件号，名称后有Q件号，按Q件号开发、供货。5801581909孔用弹性挡圈.Q430110EY12-0644件号为IVECO特种标准件件号，名称后有Q件号，按Q件号开发、供货。注：Q件号维护在TC中标准件版本属性中，Q件号和IVECO件号的对应关系可以通过TC来查询。2023/6/812目录引言标准件与件号的定义标准件的表达方式标准件的选用五.机械性能与材料六.拧紧与装配七.标准件的表面处理通用技术科材料工程2023/6/8通用技术科材料工程13四.标准件的选用

标准件选用应与产品设计同时进行，不能在产品设计结束后才考虑标准件的选用问题。

标准件选用时可参考现生产同类型产品的标准件使用情况，并综合考虑以下选用原则：选用原则2023/6/8通用技术科材料工程14四.标准件的选用1、优先原则TC中标准件选用优先等级分为四级，在满足设计需求的情况下，优先选用现生产在用的标准件。选用优先等级TC中标准件优先等级说明备注Ⅰ已开发，并且现生产正在使用优先选用Ⅱ已开发，但近2年无供货记录不推荐选用Ⅲ总成件中供应商自带的，本公司未开发仅为外购件进明细时选用Ⅳ本公司未开发过不能直接选用，需提开发申请，申请通过后方可选用2023/6/8通用技术科材料工程15四.标准件的选用2、通用化原则

在设计过程中，通过结构调整和优化，减少新标准件，以及非标准件的开发。

新开发标准件时，不选用标准中不推荐的、以及不常用的标准件。如：开口挡圈等。

同一产品或同类产品，尽量减少和压缩标准件品种和规格，以提高通用化程度和装配效率。序号件号名称用量146917095301平垫圈（Q40112）

814705801581909孔用弹性挡圈（Q430110）

81471NQ68612单管夹片8147217317190封闭式管夹6147316595834六角法兰面螺栓（Q18620130TF6）

4147416676834六角法兰面螺栓2147597290109开口型扁头抽芯铆钉（Q4400310）

2逐步淘汰！2023/6/8通用技术科材料工程16四.标准件的选用3、可靠性原则确保所选用的标准件在正常工作条件下，预期寿命内不发生失效。扭矩过大氢脆疲劳松动2023/6/8通用技术科材料工程17四.标准件的选用4、适用、节约原则充分利用标准件的性能，在满足设计功能、产品质量的前提下，合理选择标准件的尺寸、性能等指标。2023/6/8通用技术科材料工程18四.标准件的选用选用步骤2023/6/8通用技术科材料工程19四.标准件的选用1、确定标准件类型和参数根据标准件的使用环境和设计要求，参考现生产类似产品的结构和标准件使用情况，初步确定标准件的类型、性能等级、表面处理和尺寸规格等参数。2023/6/8通用技术科材料工程20四.标准件的选用2、查找标准件到TC中“应用程序”——“分类”——“标准件”相应类型中按照初定的参数查找标准件。双击该类型的标准件名称，点击“搜索”——“加载所有”可以罗列出TC中该类型所有标准件信息（TC中标准件仅是公司常用标准件，只是标准中一部分），设计人员可以查看初定的标准件在ＴＣ中的存在情况。2023/6/8通用技术科材料工程21四.标准件的选用3、选择标准件当设计人员初定的标准件在ＴＣ中存在，此时可查看其件号、选用等级等信息，当优先等级为Ⅰ或Ⅱ，即可选用。当初定的标准件优先等级为Ⅲ、Ⅳ，或在TC中不存在时，应首先从设计的角度，考虑通过结构调整和优化，在TC中选用其他规格类似，功能相近，并且优先等级为Ⅰ或Ⅱ的标准件，其次才考虑开发新标准件。2023/6/8通用技术科材料工程22四.标准件的选用4、新开发标准件如果在TC中无法选用到合适的标准件，需要开发新标准件时，可查阅相关IVECO标准或汽车标准件手册，确定要开发的标准件规格，按照《NAVECO04/G0408-2013标准紧固件选用管理流程》中相关要求和规定，进行标准件开发。2023/6/823目录引言标准件与件号的定义标准件的表达方式标准件的选用五.机械性能与材料六.拧紧与装配七.标准件的表面处理通用技术科材料工程基本情况：标准件产品不仅要求精度及互换，还需要满足结构强度，性能要求，这与标准件的材料、工艺、热处理等因素有关，选用不同的材料、性能，适用于不同的需求，控制成本。对于使用最多的紧固件来说，机械性能等级集中体现了他们的性能要求，其他的一些标准件，仍以材料作为表达机械性能的形式存在。

重要性：机械性能和材料的选择是汽车结构设计的关键一环，正确

与否关系到部件能否正常运行，会不会很快发生失效，所以了解汽车标准件机械性能和材料的选择是有必要的。五.机械性能与材料概述2023/6/824通用技术科材料工程2023/6/8通用技术科材料工程25五.机械性能与材料实例解说标准件种类及国产代号机械性能或材料牌号代号采用标准适用品种六角头螺栓Q150B钢5.6T21GB/T3098.1螺栓钢8.8T1（可省略）螺柱、螺栓钢10.9T螺柱、螺栓2023/6/8通用技术科材料工程26五.机械性能与材料实例解说标准件种类及国产代号机械性能或材料牌号代号说明采用标准适用品种六角法兰面螺母Q3208T2（可省略）与8.8级螺栓搭配使用GB/T3098.2、GB/T3098.4、GB/T3098.9螺母10T13与10.9级螺栓搭配使用12T14与12.9螺栓搭配使用2023/6/8通用技术科材料工程27五.机械性能与材料机械性能等级的确定螺栓强度并不是越高越好，强度越高，韧性会降低。高强度螺栓（10.9级以上）的选用须考虑环境对性能的影响，如氢脆。受力情况预紧程度装配工艺防松办法2023/6/828目录引言标准件与件号的定义标准件的表达方式标准件的选用五.机械性能与材料六.拧紧与装配七.标准件的表面处理通用技术科材料工程2023/6/8通用技术科材料工程29紧固工作原理六.拧紧与装配假想一个紧固件就如一个一圈圈缠紧的弹簧.想象一个用弹簧拉紧的门,当弹簧没有超过其屈服点时,它可以有效地将门闭紧.但当弹簧被过度拉伸而无法恢复到原来的长度时,弹簧将会失效而无法将门闭紧.但当弹簧被过度拉伸时,便会超过其屈服点,此时弹簧将会失效而无法将门拉紧.弹簧便失去了其原有的拉力.紧固件也是如此,一但被过度拉伸,便会失去原有的拉力。螺栓拧紧就是通过螺纹产生夹紧力把连接件夹紧。要得到高质量的螺纹连接，也就是螺栓被拧紧，需要满足以下条件：

拧紧的概念··1、一定要确保施加的扭矩达到最小需要扭矩2、施加的扭矩不要超过使用极限2023/6/830通用技术科材料工程六.拧紧与装配31拉伸载荷基本不会松动剪切载荷非常危险扭转载荷危险√××2023/6/8通用技术科材料工程螺栓的受力形式多个螺栓连接情况，应使用相同规格螺栓/螺母，同时保证螺栓/螺母受力相同，如车轮螺母，发动机半轴连接。六.拧紧与装配322023/6/8通用技术科材料工程装配工艺设定紧固件的设计过程中就应考虑具体的装配工艺。

螺栓的装配工艺要在满足设计要求的前提下，选择紧固件的拧紧在紧固件受力曲线的哪个区间。★扭矩控制法★扭矩-转角控制法★屈服点控制法★其它拧紧工具

摩擦系数

拧紧方法？六.拧紧与装配2023/6/8通用技术科材料工程331、扭矩法扭矩法是较常见的一种装配控制方法，即拧紧螺栓至设定的扭矩后，拧紧控制机构停止动作来完成装配。由于装配工具精度、螺栓制造精度的因素的影响，此种装配方法的精确度不高。在实际装配过程中，预紧力的离散值往往可以达到±20～±30%至多，所以一般用在精度要求不高的非关键部位螺栓的装配。六.拧紧与装配2023/6/8通用技术科材料工程34扭矩法特点1、实现较简便，扭矩易复验；2、用于弹性区域装配；90%的加载扭矩用于克服摩擦力1、精度不高，预紧力正确度±25%，需要较高的设计余量来弥补扭矩控制带来的偏差；2、由于扭矩法拧紧得到的夹紧力，与目标夹紧力误差较大，所以扭矩法用于一般螺栓的装配，如：底盘、车身、车架等。优点缺点六.拧紧与装配2023/6/8通用技术科材料工程352、扭矩+转角法在扭矩转角法控制中，是把角度作为计算预紧力的变量，先将螺栓拧紧至一相对较小的起始扭矩（也叫贴合扭矩），是被连接构件有一个初始的贴合过程；再转过设定的角度后，拧紧机构停止动作来完成装配的过程。此时，螺栓的预紧力负荷可以设定在弹性变形范围区，也可设定在塑性变形范围区，使螺栓产品的性能得到充分的使用。在扭矩转角法拧紧中，螺栓轴向预紧力主要是在后面的转角中获得的。从图中可见，摩擦阻力（图中以摩擦系数表示的）的不同仅影响测量转角的起点，并将其影响延续到最后。而在计算转角之后，摩擦阻力对其的影响已不复存在，故其对螺栓轴向预紧力影响不大。因此，其精度比单纯的扭矩法高。六.拧紧与装配2023/6/8通用技术科材料工程36六.拧紧与装配2023/6/8通用技术科材料工程37扭矩+转角法特点优点是通过转角度控制变形量来确定最终的预紧力，所以，螺栓的被连接件的表面状态对最终结果影响小；在产品尺寸、性能确定时，可以得到较高的预紧力且离散小，预紧力正确度±15%；装配扭矩离屈服点很近，可以得到很大的预紧力，离螺栓的承受极限还有安全距离，不会造成螺栓断裂；缺点是装配工具复杂，价格高；由于扭矩法转角法拧紧得到的夹紧力，与目标夹紧力误差较小，所以扭矩法用于夹紧力要求较高的螺栓的装配，如：发动机的汽缸盖螺栓、主轴承盖螺栓等。优点缺点六.拧紧与装配2023/6/8通用技术科材料工程383、屈服点法屈服点法是目前应用的较先进的一种方法，由扭矩转角法发展而来，且有应用越来越多的趋势。拧紧系统先将螺栓拧紧至一起始力矩（贴合力矩），从这一点开始，系统不断计算拧紧过程中扭矩/转角曲线的斜率，当斜率突然有明显的下降，说明屈服点达到，控制系统停止动作完成装配过程。

从上图可以清楚地看出采用屈服点法装配，摩擦系数大小对于螺栓轴向预紧力的影响几乎可以完全消除。

屈服点法与扭矩转角法法比较，其主要优点是：能克服在初始力矩时已产生的扭矩误差，因此，可以进一步提高拧紧精度。六.拧紧与装配2023/6/8通用技术科材料工程39屈服点法特点优点是，预紧力的大小仅与紧固件的屈服强度相关，与摩擦系数的变化影响不大。预紧力的离散度小，预紧力正确度±10%以内螺栓紧固过程中不容易拧断，不影响装配缺点是，装配工具非常复杂，价格高昂由于屈服点拧紧得到的夹紧力，与目标夹紧力误差非常小，所以主要用于夹紧力要求较高的螺栓的装配，如：发动机的连杆螺栓、汽缸盖螺栓、主轴承盖螺栓等。优点缺点六.拧紧与装配1）支承面摩擦力矩TW2）螺纹副摩擦力矩TST=Ts+Tw支承面摩擦力矩TW螺纹副摩擦力矩TS拧紧力矩的组成2023/6/840通用技术科材料工程六.拧紧与装配Ff=T/Kd其中，K：扭矩系数，螺栓的扭矩系数K宏观上直接反映螺栓拧紧过程中的扭矩与轴力之间的系数。K与支承面粗糙度和润滑情况、螺纹副精度和润滑情况等有关。2023/6/841通用技术科材料工程拧紧力矩和轴向预紧力的关系六.拧紧与装配50%在装配过程中90%的扭矩被摩擦力消耗，只有10%的扭矩转化为夹紧力预紧力和摩擦力的关系2023/6/842通用技术科材料工程六.拧紧与装配2023/6/843通用技术科材料工程预紧力的重要性有很多因素会影响到螺纹连接副的预紧力，而预紧力有较大偏离时则会造成连接失效。预紧力过大导致屈服，螺栓失效预紧力不足导致松弛，突变载荷时发生断裂六.拧紧与装配1、弹性区内紧固扭矩与预紧力的关系式：Tf=KFfd…………….公式12、扭矩系数K值的基本公式：K=［0.16P+μs·0.58d2+μw·0.5·Dw］/d………….公式2接触的支承面为圆环状时:……………...公式33、最大扭矩系数Kmax和最小扭矩系数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通用技术科材料工程几个关系式（QC/T518）六.拧紧与装配2023/6/845通用技术科材料工程4、最大预紧力Ffmax当ds≥dr时，

Ff,max按表1的规定。其中:dr=（d2+d3）/2………….公式6

d3=d1-0.144375P……………………..公式7当ds=0.9d3时，

Ff,max按表2的规定。5、最小预紧力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几个关系式（QC/T518）六.拧紧与装配2023/6/846通用技术科材料工程拧紧精度等级拧紧精度分为三个等级：Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级。扭矩比：K1=Tf，min/Tf，max拧紧精度等级扭矩离散度m1,±％扭矩比K1Ⅰ50.905Ⅱ100.818Ⅲ200.6661包括扭矩扳手等的读数误差。对安全件连接或重要连接，建议尽可能使用Ⅰ级拧紧精度等级，并通过拧紧试验测试摩擦系数的实际大小，重新计算和确定装配扭矩的大小。

通常情况下，拧紧精度要求越高，对摩擦系数的范围的控制要求，以及对拧紧工具的精度要求也越高。对于不重要的连接

(见I.S.17–0912)“S”安全件(定义见I.S.19–0405)和/或重要连接六.拧紧与装配2023/6/8通用技术科材料工程47计算示例已知条件

：规格：M12x1.25（细牙）机械性能等级：12.9螺栓表面处理：磷化相配零件表面处理：无润滑情况：轻微QC/T518—2013I.S.10–4810六.拧紧与装配1、确定螺纹摩擦系数μs（I级拧紧精度需实验确定）测试μs，查GB/T16823.2表A1（或QC/T518—2007表A或I.S.10–4810附录5）

，规整μs，暂定：μs,min

=0.10μs,max

=0.182、确定支承面摩擦系数μw

（I级拧紧精度需实验确定）测试μw，查GB/T16823.2表A1

（或QC/T518—2007表A或I.S.10–4810附录5）

，规整μw，暂定：μw,min

=0.10μw,max

=0.18计算示例2023/6/848通用技术科材料工程六.拧紧与装配3、确定扭矩系数K3.1确定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：将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确定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），无对应数值；方法2：将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。计算示例2023/6/849通用技术科材料工程六.拧紧与装配2023/6/8通用技术科材料工程504、计算螺纹应力截面直径dr

dr=（d2+d3

）/2=10.6~10.8mmd3=d1-0.144375P简易算法：∵螺纹应力截面面积AS=π/4·dr2查GB/T16823.1表4，得M12x1.25的螺纹应力截面面积AS=137/1.6=85.6mm2

∴dr≈10.5mm计算示例六.拧紧与装配5、确定最大预紧力Ff,max

确定螺栓光杆直径ds

∵采用细杆螺栓，且ds=0.9d3，∴由μs,min=0.10查表2，得Ff,max=58600N6、计算最大紧固扭矩Tf,max将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计算示例2023/6/851通用技术科材料工程六.拧紧与装配7、确定扭矩比K1

设拧紧精度等级为II级，查表2，得K1=0.8188、计算Tf,min最小紧固扭矩将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：装配扭矩范围（弹性区内）约为77~94NM。计算示例2023/6/852通用技术科材料工程六.拧紧与装配53螺纹孔保证2-3倍螺距的余量钢：0.8d-1d铸铁：1