螺纹连接以安装工艺简便、互换性高及成本低等优势,成为机械、电子及汽车行业中最重要的紧固连接方法之一。但是,由于螺纹连接过于常见和平凡,也往往容易被忽视其简单外表下,所蕴含的复杂技术及巨大的潜力。对此,正如阿诺德成型技术有限公司(ARNOLD)驻华首席代表贾淑娴所言,小螺丝,大有讲究!
贾淑娴说,与其它行业相比,汽车行业采用的螺纹连接,不仅种类多、用量大,而且对其技术要求也更高。据不完全统计,70%的汽车召回事件与紧固件有关。
首先,汽车行业大批量生产方式所带来的高装配效率、JIT及时供货和零缺陷管理,对螺纹紧固件自身的品质、标准化及安装工艺等方面的要求,更高、更严格。
其次,汽车行驶过程中产生的持续振动和颠簸,对螺纹连接的紧固性、抗振性及防松脱能力等,都提出了更严峻的考验。
另外,采用合理的螺纹紧固件,也有助于汽车制造商降低成本。专家表示,如果将连接件的生产及安装作为一个整体,其最多可存在20%的降本空间。
所以,对汽车行业而言,螺纹紧固件既与整车质量息息相关,也可成为汽车制造商进一步挖掘降本潜力的另一切入点。
阿诺德公司是年销售收入逾54亿欧元的著名国际性集团WÜRTH的全资子公司,其总部位于德国。虽然阿诺德公司只有不到500名雇员,但是其年营业额却高达6600万欧元。上世纪70年代开始,阿诺德决定集中力量生产高质量、高技术含量的紧固件,从而开始由一个单纯的制造性公司逐步转型为一个综合性服务供应商。换言之,有“紧固件”代名词之称的阿诺德,不仅能够制造顶级质量的创新产品,而且还可以根据客户的具体需要,提供针对性的独立解决方案,并提供包括大客户管理、现代化物流系统和客户研讨会等在内的售前和售后服务,以协助客户提升产品竞争力。
据贾淑娴介绍,在国际市场上,通常一辆轿车平均采用阿诺德零部件的数量约为200个。为了进一步为中国汽车制造商提供纯正的阿诺德紧固件和服务,阿诺德正在华按部就班地开展工作,目前重点推介的产品主要有:
螺纹自成形螺丝
阿诺德螺纹自成形螺丝(如Taptite 2000),采用了独特的三角形螺丝杆,在旋入韧性金属材料上光孔内的过程中,自动在孔内挤压形成内螺纹结构,节省了传统螺纹连接所必需的攻内螺纹工艺,也不再需要原先诸如清洗钻孔屑的泵机、攻丝定心工具、螺纹精度测量仪器等装备及工具,进而明显降低生产开支,对整体生产成本的优化起到了积极的作用。初步估算,使用Taptite 2000系列自成形螺丝,可在生产的前期准备工作和螺钉连接处的加工方面,最多能节省近70%的成本。由此可见,如果有计划地安排使用Taptite 2000系列自成形螺丝,在大规模生产的前期准备阶段,即可节约数十万欧元的生产成本。
相对于传统的连接件,Taptite 2000系列螺钉的成本优势源自其独特的设计及制造品质。首先,其螺丝杆特殊的三角形形状,能有效降低螺丝的自攻扭矩;同时,其与齿轮渐开线相似的弧形螺牙截面,不仅降低了螺丝自攻扭矩,而且还提高了螺纹连接的夹紧力;此外,其带锥度螺杆,也使得螺丝旋入易于定位;另外,采用Taptite 2000螺丝的连接,其拆卸后的内螺纹孔,可匹配同型号的标准螺丝,大大提高了Taptite 2000螺丝在长期使用过程中的可维护性。所以,具有上述特性的Taptite 2000系列螺丝,其自攻扭矩最多可以减小到传统同类产品的一半,并且安装更可靠便捷,锁紧力也更大。
Taptite 2000产品
塑料用螺丝
阿诺德塑料用螺丝(如Remform),采用了非对称式螺纹牙形,在旋转拧紧期间,受力挤压变形的塑料尽可能深地流入螺纹周节之间,确保了夹紧载荷尽可能长地遍布于整个螺丝杆上,进而产生理想的全牙面啮合的紧固效果。Remform塑料用螺丝在结构设计上可谓匠心独特:首先,带有尖锐牙形角的螺丝可产生一个较低的螺丝成形力矩,确保了变形塑料的有效流动。其次,非对称式螺纹牙形相对平缓一面的圆弧形曲线,可提高材料的流动性,并降低拧紧螺丝的自攻扭矩,同时,其牙形另一陡峭面,则能将螺丝拧紧时产生的力绝大多数地转移到轴向,提高了螺丝防松脱的能力。简单地说,阿诺德塑料用螺丝Remform具有易于安装(拧紧力矩小)、夹紧力大及抗松脱能力强等优点。
阿诺德塑料用螺丝Remform
自锁螺丝
阿诺德自锁螺丝(如Powerlok),在螺丝标准的60度牙形角的顶端,滚压延增出小的30度牙形角(该小牙尖超过内螺纹的顶径),当螺丝被旋入螺纹孔时,这些30度的牙尖被挤压进入内螺纹的齿根,从而形成了螺丝的自锁,并有限地防止了螺丝与内螺纹之间的摆动和振动,即产生了极高的自锁能力。与此同时,Powerlok还采用了类似Taptite 2000的三角形螺丝杆,明显降低了螺丝的拧紧扭矩,使得Powerlok自锁螺丝的安装更为简便、可靠。事实上,Powerlok实现了紧固和锁紧的合二为一,并有效避免了传统机械锁紧,易发生的锁紧元件卡死的问题,并有效克服了传统化学锁紧的锁紧力,随温度变化或螺丝老化而产生的衰退难题。
阿诺德自锁螺丝Powerlok