Вторая Всероссийская конференция метизников «Метизное производство для российской автомобильной промышленности»
| Вид материала | Документы |
- Международная конференция по привлечению инвестиций в производство комплектующих для, 315kb.
- Всероссийская конференция метизников Развитие метизного производства в России, 993.91kb.
- Темы: Меры государственной поддержки и регулирования в автомобильной промышленности, 138kb.
- Всероссийская конференция учителей в Волгограде, 18.84kb.
- Промышленность Ярославского края в годы предвоенных пятилеток, 296.91kb.
- Годовой отчет открытого акционерного общества «Научно-исследовательский институт технологии, 222.3kb.
- Справочник работ и профессий рабочих Выпуск 48 Разделы: "Общие профессии производств, 10592.39kb.
- Состав научно-технического совета по реализации мероприятий в области развития автомобильной, 49.42kb.
- Ий день существует необходимость защиты отечественной автомобильной промышленности, 139.61kb.
- Состоялось совместное заседание по вопросам автомобильной промышленности, 34.25kb.
Заключение:
- Закупка и использование автосборочными производствами крепежа
устаревших конструкций – болтов с шестигранной уменьшенной головкой, многочисленных шайб, винтов с прямым шлицем, низкопрочного крепежа и др. – влечет за собой массу лишних, ничем не оправданных затрат. «Цена на месте» оказывается выше, чем при переходе на прогрессивные конструкции.
- Стандартизация прогрессивных крепежных деталей. ОСТы,
таблицы Фиат-ВАЗ, как и не пересматриваемые десятилетиями ГОСТы отживают свой век. Выпускать каждому заводу свои СТП (СТО) – можно, но они должны быть гармонизированы с международными стандартами ISO и DIN и, что не менее важно, между собой во благо всей отрасли. Поэтому организовать и координировать эту базовую работу может и должен ГНЦ НАМИ. Эта работа – второй шаг в объединении усилий. Стандарты для автопрома могли бы сразу стать ГОСТами (еще лучше - ГОСТ Р ИСО) и в этом необходимо участие ВНИИНмаша, головной организации по стандартизации в России.
- Производство прогрессивных крепежных деталей. Сейчас выпуск
такого крепежа основными крепежными заводами отрасли «Красная Этна» и «Автонормаль», а также АМО ЗИЛ – абсолютно недостаточен. Одному – двум производителям всю номенклатуру прогрессивного крепежа выпускать нереально. Понятна необходимость конкуренции, развитие среднего и малого бизнеса, но не менее важны унификация технических решений и, в определенной степени, специализация на группе конструкций. В этом видится третий шаг в объединении усилий и здесь координацию могла бы взять на себя Национальная ассоциация производителей автокомпонентов (НАПАК). Напомним, что крепежные детали – самые многочисленные компоненты АТС. Хорошо бы привлечь к решению задач унификации и оптимизации крепежных соединений потенциал Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ), которая пока стоит в стороне от наших проблем. В частности, крепежная тематика должна стать постоянной на международных конференциях и конгрессах, которые проходят в периоды проведения московских автосалонов и выставок
4. В автопроме есть организация, которая могла бы взять на себя общую координацию давно назревших действий в области крепежных деталей для АТС – это Объединение автопроизводителей России (ОАР). Надо использовать ее немалое влияние и возможности.
Задачи метизного центра ЦНИИЧермет им. Бардина» для развития метизной промышленности России
Волков Юрий Сергеевич
директор метизного центра ЦНИИЧермет им. Бардина»
Учитывая, что развитие метизного производства в России связано не только с развитием технической базы предприятия, но и с большой работой по стандартизации и сертификации при ЦНИИЧермет им. Бардина создан метизный центр. Задачи метизному центру были сформулированы специалистами ассоциации «РосМетиз» и нашли поддержку у руководства института. Сегодня центр уже функционирует, выполняя возложенные на него задачи. Одной из таких задач центра – адаптация зарубежных стандартов к условиям российской метизной промышленности. Так называемая структура создания на базе зарубежных стандартов ГОСТ Р ISO. Такая форма стандартизации позволит в кратчайшие сроки создать возможность работать российским предприятиям по требованиям международных требований, улучшая уровень качества метизов и для российской промышленности. Большое внимание метизный центр должен уделить и сертификации малых и средних предприятий, которые будут создаваться в рамках программы Ассоциации «РосМетиз». По моему мнению, удалось создать на базе ЦНИИЧермета им. Бардина, подразделение которое сможет решать задачи метизников.
Развитие метизного производства в России. Стратегия и задачи
Семенов Александр Анатольевич
Координатор Совета Ассоциации «РосМетиз»
Сегодня российская метизная промышленность стоит перед серьезной задачей выбора пути технологического обновления и дальнейшего развития. Многие проблемы отрасли – это проблемы не отдельного предприятия, которые необходимо решать совместными усилиями. Вторая Всероссийская конференция метизников посвящена одной из проблем отрасли – развитию метизного производства для российской автомобильной промышленности.
Сегодня многим стало понятно, что развитие их собственного производства будет более успешным, если не только решать задачи удовлетворения потребностей внутреннего рынка, но и ориентировать предприятия на экспорт метизной продукции.
Оценивая объем мирового уровня производства метизов, можно однозначно сказать, что Россия отстает не только в объемах производства, но и в качестве выпускаемой продукции. К примеру, из 12 млн. т крепежных изделий, произведенных в мире в 2004 году, доля России составила всего 2%. Общий объем произведенных в России метизов к мировому производству насчитывает менее 2%, в то время как доля России в мировом производстве стали более 7%. Сегодня российские метизные предприятия проигрывают предприятиям из стран Юго-Восточной Азии, таким как Китай, Тайвань, Южная Корея.
С активным развитием метизного производства в Малайзии, Таиланде, Вьетнаме проблемы российских метизных предприятий будут только возрастать.
Именно выработка общей стратегии развития метизной отрасли России и стала основной задачей этой конференции. Сегодня нельзя принимать решения, не оценив конкуренцию на рынке.
Кто основные конкуренты для российских метизных предприятий на внутреннем и внешнем рынках?
Думаю, что у многих готов ответ. Именно с продукцией, произведенной в Юго-Восточной Азии, и придется конкурировать российским метизам. Еще раз хочу обратить внимание, что Ассоциация «РосМетиз» считает необходимостью выработку общей стратегии для метизных предприятий России. Решать будет каждый сам, но консолидированная программа поможет правильно выбрать пути развития.
Возможности и принципы финансирования зарубежными банками поставок технологического оборудования в Россию
Барковский Николай Анатольевич
«Российский финансово-банковский союз»
Одним из важных вопросов при создании небольшого предприятия является выбор соответствующего оборудования, которое должно отвечать требованиям современных технологий и быть доступным по цене, что немаловажно для малых и средних инвесторов. В этом смысле большой интерес для производителей метизов представляет оборудование из Юго-Восточной Азии (Китай, Корея, Тайвань). Цены на него при сравнимых технических параметрах и качестве существенно ниже цен на оборудование европейского производства. При этом одним из ведущих производителей оборудования для метизной промышленности является Тайвань, который уже давно называют «королевством крепежа» (его экспорт составляет 1,2 млн. т в год). Положительным фактором является возможность импорта тайваньского оборудования в счет программ кредитования, предлагаемых Эксимбанком Тайваня. Таких программ две:
– перекредитование через местные банки страны-импортера (Relending Loan Facility), в которой с российской стороны участвует шесть банков (Газпромбанк, Альфа-Банк, Международный промышленный банк, Банк УралСиб, ГУТА-Банк и Банк Глобэкс);
– прямое средне- или долгосрочное кредитование под гарантию местного банка страны-импортера (Medium- and Long-Term Export Credit).
Программа предусматривает привлекательные для российских импортеров условия кредитования поставок тайваньского технологического оборудования: срок кредита – от 6 месяцев до 3 лет (до 5 лет при сумме кредита свыше 1 млн. долларов США); годовой льготный период по погашению основного долга (по кредитам сроком до одного года включительно – единовременное погашение в конце срока); погашение основного долга и уплата процентов полугодовыми взносами; невысокая процентная ставка (в пределах полугодовой ставки ЛИБОР плюс маржа Эксимбанка и российского банка, что в настоящее время может составить в пределах 7–9% годовых.
В рамках программы кредитуется до 85% от цены оборудования ФОБ (порт отгрузки на Тайване). В случае, если тайваньские компоненты в импортируемом оборудовании составляют от 40 до 50%, кредитуется не более 70% от цены ФОБ. И в том и в другом случае Эксимбанк принимает к кредитованию расходы по доставке оборудования с Тайваня до российского порта (например, Санкт-Петербург), включая стоимость фрахта и страхования. Если говорить о форме финансирования закупок оборудования, то Эксимбанк не делает принципиальных различий для непосредственного кредитования. При этом возможно закупать оборудование и по лизингу.
Вообще лизинг промышленного оборудования как форма финансирования может оказаться даже более привлекательным для предприятий малого и среднего бизнеса. С одной стороны, при лизинге стоимость приобретаемого оборудования увеличивается пропорционально размеру вознаграждения лизинговой компании (обычно от 1,5 до 4% годовых сверх стоимости кредита, получателем которого является лизинговая компания).
С другой стороны, лизинговые платежи относятся на расходы, уменьшающие налогооблагаемую базу (в отличие от платежей в погашение кредита, которые осуществляются за счет чистой прибыли).
Лизинг оборудования предусматривает ускоренную амортизацию, что при необходимости позволяет осуществлять техническое переоснащение предприятия в более короткие разумные сроки. Так, срок лизинга обычно составляет от 3 до 5 лет.
В то же время по действующим в Российской Федерации нормам срок полезного использования оборудования для метизной подотрасли составляет свыше 7 лет (до 10 лет включительно). Как правило, большинство крупных российских банков (Газпромбанк не является исключением) в интересах расширения возможностей и вариантов кредитования импортных закупок промышленного оборудования предлагают схемы работы через свои дочерние лизинговые компании.
В этом случае при рефинансировании лизингового договора за счет экспортного кредита иностранного банка периодичность лизинговых платежей обычно соответствует периодичности платежей в погашение основного долга и в уплату процентов по кредиту.
В рамках финансовых аспектов развития метизного производства в России проведены переговоры и достигнуто соглашение с итальянским банком «San Paolo IMI», который также проявил интерес к этой программе.
Сталь для холодной высадки
Смыслов Евгений Михайлович
«Раутаруукки», «Ovako»
Концерн Oy Ovako Ab - крупнейший производитель стали и особенно стали для холодной высадки в Европе.
Основные показатели:
Оборот (млрд. Евро) - 1,284;
Производство стали - 1,855 тыс. т;
Сортового проката - 1,501 тыс. т;
Продукция дальнейшего передела – 411 тыс. т;
Персонал - 5200 чел.
В качестве сырья на Коверхарском металлургическом заводе, плавка стали в кислородном конвертере, используются низкофосфористые железорудные окатыши и отборный металлолом. В сочетании с технологией непрерывной разливки стали и обработкой стали в печи-ковше, такое сырье позволяет обеспечить однородный химический состав, необходимую внутреннюю структуру, а также отличное качество поверхности заготовок.
Основной ассортимент производства включает в себя катанку для холодной высадки, сварочную, из низкоуглеродистых и высокоуглеродистых сталей, а также инструментальных, подшипниковых и пружинных марок сталей. На прокатном стане в Дальсбруке производится катанка диаметром от 5,5 до 21 мм по технологии непрерывной прокатки (FlexCoil), а на Недстаальском прокатном стане выпускается катанка диаметром от 5,5 до 30 мм. Недстаальский сталепроволочный завод производит проволоку диаметром от 1,30 до 29,10 мм и имеет дополнительные возможности по обработке, такие как травление, отжиг и поверхностная обработка борнокислым натрием, фосфатами, известью и мылом.
Стандартные показатели катанки:
- Допуски по базовым сортам - DIN 59110
- Допуски по специальным сортам - DIN 59115A, DIN 59115B
Основные направления деятельности
Сектора промышленности:
- Подшипниковая;
- Транспортное машиностроение;
- Автомобильная промышленность;
- Общее машиностроение.
Сортамент:
- низколегированные и микролегированные качественные стали;
- углеродистые стали в виде круга, полосы, катанки, труб, колец, продукции дальнейшего передела
В состав концерна Oy Ovako Ab входят несколько металлургических предприятий.
Ovako Wire Oy Ab
Основные показатели:
Оборот ( млн. Евро) - 285;
Производство стали - 640 000 т;
Производство катанки - 640 000 т;
Персонал - 950 чел.
Основные рынки сбыта продукции - континентальная и северная Европа.
Ovako Koverhar
В состав предприятия входит:
- доменное производство;
- конверторное производство;
- электросталеплавильное производство;
- печь ковш;
- машина непрерывного литья заготовки.
Основные показатели:
Производство стали - 640 000 т
Персонал - 340 чел.
Ovako Dalsbruk
Основной вид деятельности - прокатное производство.
Основные показатели:
Производство - 400 000 т;
Персонал - 200 чел;
Диаметр выпускаемой катанки - 5,5-19,0 мм;
Вес бухты - 1,4 т.
Ovako Alblaserdam
Основной вид деятельности - прокатное производство.
Основные показатели:
Производство - 240 000 т;
Диаметры - 5,5-30,0 мм;
Вес бухты - 1,2 т;
Сталепроволочный производство
Основные показатели:
Производство - 30 000 т;
Диаметры выпускаемой проволоки - 1,2-29,0 м;
Вес мотка - 0,3-1,2 т;
Общее количество персонала - 410 чел.
Стали для холодной высадки
Основные показатели:
Общее производство - 200 000 т
- 30 % низкоуглеродистые;
- 65 % бористые;
- 5% специальные.
Бористые:
- 84 % для крепежа класса прочности 8,8;
- 16 % для крепежа класса прочности 10.9.
| Низкоуглеродистые стали | Бористые стали | Низколегированные стали |
| C <= 0.20 % EN 10263: C8C C10C C15C C17C C20C | 8.8 – 10.9 Bolts C 0.15-0.39 % EN 10263: 17B2, 23B2, 28B2, 33B2 17MnB4, 20MnB4, 23MnB4, 27MnB4, 30MnB4, 36MnB4 | 12.9 Bolts 32CrB4, 36CrB4, 35Cr4, 38Cr4 36CrMo4 |
Система мониторинга качества включает в себя следующие этапы:
- Система мониторинга параметров разливки заготовки;
- Система мониторинга параметров разливки заготовки:
- Запись всех существенных параметров разливки в процессе всего цикла;
- Фиксирование сбоев и проблем;
- Локализации дефектов на отдельной заготовке;
- Инструментарий для расчетов качества.
- Контроль заготовки:
- Химический анализ;
- Мониторинг кривой evaluation;
- Отпечатки Sulphur prints (контроль внутренних дефектов , трещин , включений);
- Макро-шлифы;
- Прокаливаемость (кривая Jominy);
- Расчетные данные;
- Измеряемые данные (C > 0.25 % бористые).
- Контроль заготовки:
- Две первые плавки цикла автоматически тестируются . Другие плавки выборочно в соответствии с плановыми расчетами;
- Дробеструйная очистка;
- Контроль размеров;
- Визуальный осмотр на наличие дефектов;
- Маркировка дефектов и точечная зачистка.
- Контроль катанки:
- Образцы катанки:
- Тест на холодную осадку;
- Исследование микрошлифов;
- Механические свойства (ReL, Rm, Z);
- Контроль диаметра;
- Контроль дефектов поверхности при тесте на горячую осадку;
- В процессе прокатки:
- Дефекты поверхности;
- Лазерный контроль диаметра.
- К основным показателям обеспечения высокого качества можно отнести:
- Металлургия на базе низкофосфористого окатыша;
- Контролируемая прокатка;
- Система контроля;
- Прокаливаемость;
- Пластичность;
- Допуски;
- Качество поверхности;
- Система контроля.
Прогрессивный крепеж для автомобильной промышленности
Фадеев Виктор Владимирович, к.т.н.
зам. начальника отдела перспективных технологий холодной объемной штамповки
ОАО «Белебеевский завод «Автонормаль»
ОАО «Белебеевский завод «Автонормаль» (ОАО «БелЗАН») – современное машиностроительное предприятие, специализирующееся на выпуске крепежных и нормализованных изделий для автомобильной, строительной и машиностроительной промышленности, а также инструмента холодновысадочного, металлорежущего, резьбообразующего.
Сегодня ОАО «БелЗАН» обеспечивает всеми видами крепежных изделий конвейеры гигантов отечественного машиностроения – АвтоВАЗ и КамАЗ, а также их предприятия-смежники.
ОАО «БелЗАН» имеет в своем составе комплекс производственных мощностей, который позволяет провести полный технологический цикл при производстве детали начиная с подготовки металла; далее -возможность изготовления крепежных изделий как методом холодной объемной штамповки, так и методом резания, а также изготавливать пружинные детали. После чего, при необходимости, деталь проходит термическую обработку и наносится защитное покрытие.
Номенклатура выпускаемой продукции составляет более 3500 типоразмеров и наименований (болты, гайки, шайбы, пружины, винты, штифты, стопорные кольца, шаровые пальцы, шпильки, заклепки, пресс-масленки и т. п.).
Около 26 % от общего количества деталей, идущих на сборку автомобиля ВАЗ, изготавливает Белебеевский завод «Автонормаль». Надежность каждого автомобиля зависит от качества составляющих его деталей. Именно поэтому задача повышения качества за счет применения прогрессивных конструкций крепежных деталей является актуальной. Основными тенденциями развития автомобильного крепежа являются применение многофункциональных конструкций с усложнением их геометрической формы и повышением степени точности. Расширяется применение высокопрочного крепежа классов 8.8; 10.9; 12.9. За счет этих факторов происходит снижение номенклатуры, веса машинокомплекта крепежа, трудоемкости сборочных работ, надежности резьбовых соединений в период эксплуатации автомобиля.
В настоящее время головки болтов и винтов для ручной и автоматической сборки имеют различную форму, что обуславливает их различные характеристики, а именно:
способность воспринимать высокий крутящий момент;
уменьшение монтажного пространства;
доступность монтажа;
снижение осевых нагрузок;
износ монтажного инструмента;
себестоимость;
унификация.
Интегральная оценка данных характеристик показывает, что наибольшими преимуществами обладают фланцевые болты с фасонными головками типа «TORX».
У 12-гранника перенос момента происходит через кромочное давление по линейному контакту. 12-гранные головки способны передавать крутящие моменты на завинчивание в 1,3-1,5 раза больше, чем 6-гранные. Зацепление фасонных головок типа «TORX» является зацеплением зубьев по поверхностям их профилей. Поэтому допускаемый крутящий момент фасонных головок типа «TORX» значительно выше, чем 6-ти и 12-гранных. Значительно уменьшаются контактные напряжения по сравнению с линейным приложением силы.
Возможность уменьшения монтажного пространства показана на слайде 13. Например, применение болта М10х35 с головкой типа «TORX» вместо 6-гранного болта позволяет уменьшить размер фланца на 9 мм и снизить массу фланцевого соединения.
Применение прогрессивных конструкций болтов позволяет уменьшить размеры «под ключ» с сохранением прочностных характеристик головок слайд 14. Например: согласно DIN ISO 272 размер под ключ фланцевого болта М10 по ДИН 6921 составляет 13 мм вместо 17 мм у шестигранного болта по табл. ФИАТ-ВАЗ, а диаметр головки «NEDSTAR» по данным фирмы «NEDSCHROEF» – 11 мм.
Проведенный анализ форм головок болтов и винтов, по действующим в мире стандартам, позволяет оптимизировать конструкцию крепежа на стадии проектирования автомобиля и двигателя. На слайде 15 показано, что обоснованный выбор головок болтов позволяет уменьшить вес болтов и получить экономию материала.
Например, при применении болта с головкой типа «TORX» вместо болта М10х20 (1/59705/21) дает экономию материала 22 %, а уменьшение чистого веса – 10,5 % (рис. 7). При замене болта 2112-1001376 на фланцевый болт с головкой типа «TORX» экономия материала составит 23 %, а уменьшение веса болта –15 %. На этапе проектирования крепежных деталей выбор конструктивного исполнения головок болтов выполняли по результатам комплексного численного исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) по критерию статической прочности.
Расчеты выполнялись на лицензионном сертифицированном программном продукте ANSYS v.5.5 в лаборатории прочности и надёжности резьбовых соединений в УГАТУ г. Уфа.
Использовалась формулировка метода конечных элементов, реализуемая в форме метода перемещений. При моделирование формы объектов использовались трёхмерные твёрдотельные модели (слайд 18), имеющие высокую степень детализации и практически точно описывающие все конструктивные особенности головок исследуемых болтов.
При исследованиях выполняли сравнение статической прочности головок болтов при их различном конструктивном исполнении, а также определяли коэффициент концентрации напряжения под головкой при их затяжке. В качестве варьируемых факторов были выбраны: форма и радиус галтели, величина поднутрения, диаметр и толщина фланца.На слайдах 19,20,21 представлены схемы распределения и коэффициенты концентрации напряжений Кi при осевом нагружении серийного болта крепления суппорта передних тормозов ВАЗ 2108 с радиусом галтели R0,5 , с поднутрённой галтелью и 2х - радиусной поднутренной галтелью.
Показано, что применение 2х-радиусной поднутренной галтели приводит к уменьшению коэффициента концентрации осевых напряжений на 13,3%, коэффициента концентрации интенсивности напряжений на 33,3%. При этом наблюдается снижение уровня максимальных напряжений в опасном сечении.
Важным фактором повышения несущей способности высоконагруженных болтов является повышение упругости головки болта. Этому условию в полной мере отвечают высокопрочные облегченные болты с фасонной головкой типа «TORX». Применение упругого фланца позволяет обеспечить длительную эксплуатацию при знакопеременных нагружениях без потери усилия предварительной затяжки.
После проведения конструкторских проработок были разработаны рациональные конструкции и изготовлены опытные партии болтов новых конструкций. Это – высокопрочные фланцевые болты с фасонной головкой, вместо болтов с наружным и внутренним шестигранником М6-М12 например: болт крепления головки цилиндров 2108-1003271, болт крепления шкива распределительного вала. Конструкции болтов с фасонной головкой защищены 3 патентами Российской Федерации.
Испытания на соответствие требований ФИАТ-ВАЗ 9.52605 по механическим свойствам – болты выдержали. При испытаниях максимальными моментами затяжки обеспечивается контактная прочность без смятия граней головок болтов.
На ВАЗе проведены испытания болтов которые подтвердили их достаточную прочность и возможность применения на сборке.
На все фланцевых болтов получены положительные заключения ВАЗа.
Применение прогрессивных конструкций фланцевых болтов с наружним фасонным профилем позволяет решить следующие задачи, уменьшить номенклатуру соединительных элементов, а именно исключение плоской шайбы, шайбы пружинной. Повысить прочность головок болтов типа «TORX» на смятие граней, уменьшения веса болтов, повышение стойкости завинчивающего инструмента. При обоснованном выборе головок болтов типа «TORX» уменьшение расхода материала составляет 35%, а уменьшение чистого веса до 19% с одновременным увеличением контактной прочности граней в 1,6-1,8 раза.
Одним из направлений развития прогрессивного крепежа является разработка и внедрение конструкции головок винтов с внутренним фасонным профилем, взамен «крестового» шлица. По сравнению с крестообразным шлицем, внутренний фасонный профиль не требует, при монтаже, осевых давлений инструмента, исключает повреждение кромок шлицов при завинчивании болтов или винтов, позволяет повысить стойкость монтажного инструмента, придаёт детали более прогрессивный и современный внешний вид.
Уменьшение веса крепежных деталей можно достигнуть за счет применения конструкций фланцевых болтов с пустотелой головкой. Например, для болтов М10 и М12 уменьшение веса головок составит 25,1 %. Применение пустотелой конструкции головки колёсного болта 2108-3101040 дает экономию материала 13,5 %, а уменьшение чистого веса – 5 %.
Интегральная оценка формы заходной части винтов для ручной и автоматической сборки по характеристикам:
точность размеров;
снижение осевых нагрузок;
корректировка несоосности;
себестоимость
показывает, что лучшей является форма цилиндрического пояска с наклонной фаской. Применение такой конструкции позволит уменьшить трудоемкость сборочных работ.
В условиях знакопеременных нагрузок, когда усталостная прочность болта и надежность при эксплуатации узла в целом существенно зависят от сохранения усилия предварительной затяжки, важное значение имеет обоснованный выбор способа стопорения резьбовых соединений. Фланцевые самостопорящиеся болты, самостопорящиеся гайки, например, по DIN 980 в большей степени предотвращают самоотвинчивание болтов и потерю усилия предварительной затяжки. Применение подобных конструкций, в том числе гаек с упругим фланцем, позволяет уменьшить затраты на монтаж, снизить номенклатуру соединительных элементов, таких как плоская шайба, шайба гровера, волнистая и зубчатая шайбы. Например, на сегодняшний день на автомобиль ВАЗ 2110 при сборке устанавливается 561 штук шайб различных видов.
Качество крепежных деталей определяется применением качественного металлопроката для холодной объемной штамповки. Для высокопрочных крепежных деталей, совместно с УЛИР ВАЗа, ЦНИЧермет разработан ряд экономнолегированных борсодержащих сталей 12Г1Р, 20Г2Р, 30Г1Р, 35Г1Р, определен диапазон их рационального использования, позволяющий при обоснованном выборе конструктором крепежа марок стали расширить применение крепежа классов 8.8, 9.8, 10.9, 12.9 в автомобилях ВАЗа и тем самым увеличить надежность резьбовых соединений, с уменьшением себестоимости крепежных деталей.
Совершенствование и разработка новых, прогрессивных крепёжных изделий связаны главным образом со снижением трудоёмкости монтажно-сборочных работ и с повышением эксплуатационной надёжности соединений. Эти изделия наиболее востребованы при автоматизированной сборки деталей и узлов в автомобилестроении.
Диаграмма применения различных видов гаек на автомобилях ВАЗ показывает, что наибольшее применение составляют приварные гайки - 48%. Только на одном кузове автомобиля ВАЗ применяется более 40 наименований приварных гаек, некоторые гайки применяются в нескольких местах.
Одной из трудоёмких операций при автоматизированной сборки автомобиля на конвейере является операция зачистки внутренней резьбы – метчикование, на приварных гайках после покраски кузова. Зачистка резьбы производиться для удаления с резьбового профиля инородных материалов – краски, окалины, стружки и т.п.
Применение самозачищающих болтов облегчает реализацию автоматизированной сборки надёжных резьбовых соединений, позволяя исключить операцию зачистки резьбы.
Требования предъявляемые к самозачищающим болтам:
- низкое значение момента ввинчивания в начальный и последующий момент заворачивания болта;
- высокое качество и полнота зачищения резьбового профиля;
- низкая себестоимость;
- низкая трудоёмкость изготовления.
С целью определения оптимальной конструкции профиля и вида канавки на ОАО «БелЗАН» были проведены лабораторные испытания различных конструкций самозачищающих болтов.
В качестве объекта испытаний использовали болт с шестигранной головкой М620 с различными профилями и видами канавок:
а) симметричный профиль продольных канавок;
б) симметричный профиль винтовых канавок;
в) прямоугольный профиль канавки;
г) зачищающие канавки выполненные по радиусу.
Самозачищающие болты вворачивали вручную с помощью динамометрического ключа с накидной головкой в приварные гайки размера М6, h=6мм., предварительно покрытые грунтовкой В-КФ-093 ТУ6-21-0204564-28-89 на толщину около 0,5мм, имитирующую резьбовой профиль в гайке после покраски кузова.
На слайде 37 показан график изменения момента завинчивания от глубины заворачивания для различных профилей.
Вывод по результатам испытаний:
1) Срезание краски происходит равномерно первыми 34 витками. Отсутствует необходимость изготовления зачищающих выемок по всей длине резьбового стержня болта.
2) Направление винтовых канавок не влияет на выпадение краски, так как их количество неравномерно по периметру.
3) Канавки, выполненные на всей длине резьбового стержня снижают прочностные характеристики резьбы.
Сравнительные характеристики различных конструкций самозачищающих болтов сведены в таблицу.
На основании проведённых лабораторных испытаний была разработана и внедрена перспективная конструкция самозачищающих болтов с двумя и тремя зачищающими выемками.
Оптимально выбранные размеры канавок в, совокупности с плоской формой основания образуют большой объем для заполнения его инородными материалами, скапливающимися в резьбовом отверстии гайки. При этом неполный профиль резьбы на длине зачищающих канавок и их плоское основание обеспечивают высокую режущую способность резьбовой кромки.
Плавный переход от направляющего пояска к резьбовому участку обеспечивает низкое значение момента ввинчивания в начальный момент сборки и гарантирует равномерное распределение инородных веществ, например краски, по длине выемки. Свободное размещение краски в канавках исключает возможность ее собираемости в одном месте и создание помехи при свинчиваемости.
Разработанная конструкция самозачищающих болтов обеспечивает выкую эксплуатационную надёжность резьбового соединения.
В настоящее время внедрены 2 наименования самозачищающих болтов М6-6g с двумя зачищающими выемками с формой головкой внутренний шестигранник и внутренним профилем типа «TORX» Т30.
Конструкция самозачищающих винтов защищена 2 патентами Российской федерации, 8 патентами на полезные модели.
Использование самозачищающих болтов позволяет:
- создать высокоэффективные, прочные, надёжные соединения;
- исключить операцию метчикования - зачищения резьбового отверстия перед заворачиванием болта;
- значительно повысить производительность на автоматической сборке;
- снизить затраты на производство;
- выйти на более высокий уровень производства.