Требования к качеству крепёжных изделий.

В мировой практике машиностроения с каждым годом возрастают требования к качеству крепёжных деталей, поступающих на сборку. Такова общая тенденции развития техники. Это происходит вследствие применения автоматизированных устройств и систем сборки (например, автомобилей, приборов). Производители увеличивают гарантийные сроки эксплуатации товара, как средства конкурентной борьбы за покупателя. Известно, что до 50% дефектов и поломок автомобилей связано с ослаблением или другими дефектами крепёжных соединений. Контроль качества крепёжных деталей должен сопровождать все операции их изготовления:

a. Исходный металл – химический состав, механические свойства, качество поверхности и нанесённого подсмазочного покрытия, например, фосфатного.

b. Автоматизированный контроль процессов на автоматах высадки, обточки заходной части, накатки или нарезки резьбы. Оборудование для производства крепёжных деталей оснащают программируемыми средствами активного контроля. Например, на холодновысадочных автоматах измеряется усилие на каждой позиции штамповки. И, если нагрузка не соответствует эталонному значению, станок останавливается, причину сбоя устраняют.

c. Статистический контроль – систематическое контролирование наладчиком размеров, определяемых технологией и характеризующих устойчивость процесса (например, длины изделия, диаметра стержня под накатку резьбы, соосности головки и стержня, глубины шлица и др.). Все проверенные параметры вводят в специальную форму на компьютере со строго заданной периодичностью (например, каждые 15-20 минут работы). Программные средства исключают возможность исправления введённых данных, по ним строятся кривые стабильности процесса. Статистический контроль осуществляется на всех операциях.

d. Завершающий этап: контроль готовых деталей. Нормой становиться применение автоматизированных контрольных систем и оборудования, для контроля практически всех важнейших параметров деталей. Принцип действия контролирующих устройств основан на использовании лазеров, ультразвука, электромагнитных и др. свойств. Автоматические установки включают системы проверки размеров самых разных элементов деталей (резьба, шлицы в головке, прямолинейность и др.). Может проверяться твёрдость, вид и толщина покрытия, усилие закручивания и т. д.. Производительность контроля: резьбы, размеров и глубины шлицев – 150 шт./мин., обнаружение трещин – 220 шт./мин., наружные геометрические размеры – 300-500 шт./мин. Из нескольких контрольных автоматов формируют линии контроля. Подача деталей производиться из бункеров, дефектные детали удаляют в специальную тару. Контроль 100 % деталей особенно важен при поставке крепёжных деталей на автоматические линии сборочных предприятий. Европейскими нормами ЕН ИСО рекомендован максимальный уровень дефектности для машиностроения ppm 50 (50 дефектных деталей на 1 млн. штук). Достичь его без применения автоматизированных контрольных средств при производстве крепёжных изделий невозможно. Известно, что производители автомобилей таких фирм, как Мерседес, БМВ и некоторые другие, ставят перед поставщиками крепежа задачу довести уровень дефектности до ppm 1. Таким образом, контрольная техника постепенно становиться неотъемлемой составляющей производственного цикла. С этим нельзя не считаться.

Разработка методик контроля геометрических параметров проводилась на основе требований, изложенных в стандартах на конкретные изделия. Так, например, методики проверки геометрических параметров болтов основывались на требованиях стандартов DIN EN ISO 4014 “Sechskantschrauben mit Schaft. Produktklasse A und B” (вместо устаревшего DIN 931), DIN EN ISO 4017 “Sechskantschrauben mit Gewinde bis Kopf. Produktklasse A und B“ (вместо устаревшего DIN 933).

Контроль механических свойств бывает:

- неразрушающий (шайб на пружинящие свойства, изделий на твердость);

- разрушающий (остальные виды контроля).

К разрушающим видам контроля относятся испытание на растяжение образцов или собственно изделий, испытания изделий пробной нагрузкой, испытания на разрыв на косой шайбе, испытания на загиб и т.п. Изготовитель крепёжных изделий должен гарантировать соблюдение довольно большого ряда их механических параметров. Так, например, при производстве болтов должны контролироваться следующие основные механические и физические свойства:

1. Номинальный предел прочности на растяжение

2. Минимальный предел прочности на растяжение

3. Твёрдость по Виккерсу

4. Твёрдость по Бринеллю

5. Твёрдость по Роквеллу

6. Твёрдость поверхности

7. Предел текучести

8. Условный предел текучести

9. Напряжение от пробной нагрузки

10. Разрушающий крутящий момент

11. Относительное удлинение после разрыва

12. Относительное сужение после разрыва

13. Предел прочности при растяжении по косой шайбе

14. Ударная вязкость

15. Прочность соединения головки со стержнем

16. Минимальная высота необезуглероженной зоны резьбы и максимальная глубина полного обезуглероживания

17. Твёрдость после повторного отпуска

18. Дефекты поверхности

Некоторые (особенно разрушающие) виды контроля проводятся, разумеется, выборочно и периодически. Но, независимо от выбора программы испытаний, все требования стандартов должны выполняться.