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ファスナーアセンブリグレーディングテクノロジーの応用

ファスナーアセンブリグレーディング
現在、国内および外国の自動車メーカーは、ねじ部品のアセンブリを分類しています。 国内の自動車業界標準Q / T 518は、ファスナーの締め付け精度を3つのグレードに分けています。 フォルクスワーゲンの降伏点以下のアセンブリは、4つのレベルに分かれています。 DEUTZは、締め付け後のクランプ力の変動範囲に従って、アセンブリを3つのレベルに分割します。 トルク方式の組み立てでは、メルセデス・ベンツは3つのレベルに分けられ、トヨタは5つのレベルに分けられます。 FAW Groupは、トルク法アセンブリを4つのレベルに分けています。

ボルトアセンブリレベルが増加すると、締め付けトルクの変動範囲が減少し、軸方向の予圧力が増加し、ねじ接続の信頼性が向上します。 クランプ力の要件が一定の場合、ボルトのサイズを小さくすることができ、重量を減らすことができ、カップリング構造をコンパクトにすることができます。


自動車の軽量化でのアプリケーション例

4.1トルク回転角法
乗用車のサブフレームと車体の接続位置。 ボルトサイズM14×1.5×85,10.9ステージ、摩擦係数μ= 0.18-0.14、トルクを組み立てる方法を使用して、締め付けトルク(110±20)Nm、最小軸方向予圧力34kN。

トルク角法で組み立てる場合、M12のボルトを使用できます。締め付けプロセスは70Nm + 180°で、歩留まりは歩留まりに合わせて締め付けられます。 最小の軸方向の事前締め付け力は44kNで、使用要件を満たしています。 さまざまな組み立て方法でのねじパラメーターの比較結果を表1に示します。
表1さまざまな組み立て方法でのボルトパラメータの比較


ボルトパラメータの比較

トルク角法による締め付け後、ボルトの使用率が向上し、組立品質の安定性も向上します。 また、ボルトの仕様(M14→M12)をそれに応じて削減でき、軽量化(36g)を実現でき、それに応じてコストを削減できます。

4.2アセンブリのグレーディング

例として商用車のジョイント構造を考えてみましょう。 現在使用されているのは10.9グレード、摩擦係数μ= 0.18-0.14、M14×1.5×70六角フランジボルトです。 FN4アセンブリを使用する場合、軸方向の予荷重は(31-77)kNであり、予締め付け力は大きくなります。 アセンブリレベルをFN1に上げると、軸方向予荷重は(73-87)kNになり、分散は大幅に減少し、最小軸方向予荷重は73kNになり、FN4アセンブリの2.35倍になります(図4a)。 これにより、ボルトの使用率が大幅に向上し、アセンブリ品質の安定性が大幅に向上します。 さまざまなアセンブリファンでのボルトパラメータの比較結果を表2に示します。
異なる組立ファンの下でのボルトパラメータの比較
図4さまざまなアセンブリレベルでの締め付けトルクと軸方向の予圧

 
表2異なるアセンブリレベルでのボルトパラメータの比較
 さまざまなアセンブリレベルのボルトパラメータ

  FN4アセンブリの最小軸方向予締付け力(31kN)が接続構造の要件を満たしている場合、図4bに示すように、ボルトサイズをM10に、最小軸方向事前締付け力をFN1アセンブリで33 kNに減らすことができます。

この場合、ボルトのサイズが小さいため、1本のボルトで66gの重量を削減できます。 カップリング構造には合計10本のボルトが装備されており、自転車は660gの軽量化を達成でき、コストを削減できます。

結論として

このホワイトペーパーでは、自動車のねじ部品の一般的な組み立て方法を紹介し、アセンブリのグレーディングの手法を紹介します。 実際の締め付けでは、実際のジョイント構造の要件、最適な方法とプロセスを選択できます。

トルク回転角法とアセンブリグレーディングテクノロジーを採用して、アセンブリの信頼性を向上させ、ボルトの使用率を高めています。 予締付力の要件が同じ条件では、ボルト仕様が削減され、ジョイント構造がコンパクトになり、軽量化とコスト削減が実現され、これは自動車の軽量化において非常に重要です。
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