高强度紧固件制造技术.pdf

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1、 终端用户和供应商如何明确地选用终端用户和供应商如何明确地选用 紧固件标准对于紧固件的质量至关重要紧固件标准对于紧固件的质量至关重要 紧固件行业教育集团（紧固件行业教育集团（FIEG） 供稿供稿 国家紧固件经销商协会（国家紧固件经销商协会（NFDA） 工业紧固件协会工业紧固件协会(IFI) 合著合著 NFDA 工业紧固件协会工业紧固件协会 (IFI) 紧固件行业教育集团 紧固件标准明确地选用 2007 年 11 月 1 日 第 1 页 共 20 页 前言前言 国家紧固件经销商协会（NFDA）以及工业紧固件协会(IFI) 的人员联合组成了一个 工作小组共同撰写了本文。本文全面介绍了采用正确的步骤

2、来保证进入商业流通的 紧固件都是合格产品的重要性。为了达到上述目的，在本文中，明确规范各方在供 应链中的职责。上述工作小组的名称为紧固件行业教育集团（FIEG），以下为该 工作小组的工作任务： 由国家紧固件经销商协会工业紧固件协会的人员成立的紧固件行业教育 集团（FIEG）的工作任务为教育所有紧固件终端用户和和供应商（制造 商，进口商，经销商）关于认识和有效应用行业和政府紧固件标准的重要 性，以及如何判断产品是否符合这些标准。 1. 介绍：介绍： 正确和详细规范紧固件的重要性。 标准是紧固件行业的基础。如果能够理解并且遵循一致性的紧固件标准，将能更有 效地生产、配销与使用，以降低经营成本。如果

3、终端用户要求特殊设计的紧固件， 他们也必须尽量引用各种适用其紧固件特性的现有标准。 一旦紧固件用户理解尽量使用现有的紧固件的标准，以可减少质量问题，进而降低 成本。如果紧固件供应商能够理解这些标准并且始终遵循应用于其销售的产品的这 些标准，对于客户有较有实际效益。 供应商本身也能够减少错误，从而降低经济 损失也节省理解这些问题所要花费的时间。 理解并遵循紧固件标准将降低经营成本，从而给用户和供应商均带来更高的效率和 收益。如果所有的紧固件都能够一直遵循各自的适用标准，将大大的降低消费型和 工业型产品以及设备的失效数，以保障大众安全。 紧固件行业教育集团 紧固件标准明确地选用 2007 年 11

4、 月 1 日 第 2 页 共 20 页 2. 什么是紧固件标准？什么是紧固件标准？ a. 紧固件标准指的是由标准机构制定的文件用来保证紧固件（合适的尺寸） 能够正确地满足它们的设计用途，安装到位以后，这些紧固件将可以提供 需要的设计功能（强度，寿命，防腐蚀性等）。紧固件终端用户和供应商 （制造商以及代销商）负责理解并且正确彻底的应用紧固件标准从而保证 达到终端产品的设计质量，并且避免在采购过程中发生错误和误解。 紧固件标准中包含了对于不同类型的紧固件的尺寸，材料，机械特性要 求。终端用户参考这些标准来决定适用于某种用途的合适的紧固件。紧固 件制造商利用这些标准来指导制造紧固件。所有的用户和供应

5、商遵循这些 标准的试验和检验要求从而来保证产品的合格性。 b.最常见的紧固件标准机构有哪些？ i. 美国机械工程师学会 (ASME)主要涵盖了紧固件的尺寸要求。 ASME标准涵盖建筑以及普通工业装配的紧固件。 ii. 美国材料与试验协会（ASTM）主要涵盖了材料化学成份和机械试 验要求。ASTM 标准涵盖建筑和通用工业产业中的紧固件。 iii. 美国汽车工程师学会 (SAE) 主要涵盖了材料化学成份和汽车，航 空航天，以及其它通用工业装配用的紧固件的机械性质。 iv. 工业紧固件协会(IFI)创造许多标准包含广泛各类紧固件的尺寸，材 料以及机械性质。这些标准都旨在通过某些程度的行业认可以后，

6、最终成为 ASME, ASTM 或者 SAE 标准。 v. 国际标准化组织(ISO) 涵盖了关于公制紧固件的尺寸，材料和机械 性质的规范标准。ISO 是用于生产在国际市场销售的产品的最通用 的一种标准。 vi. 德国标准协会（DIN）涵盖了关于公制紧固件的尺寸，材料和机械 性质的规范标准，但是大多数用于紧固件的 DIN 标准已经被取 消，而由 ISO 标准取代了。只有很少一部分的 DIN 标准现在还在 使用当中。 紧固件行业教育集团 紧固件标准明确地选用 2007 年 11 月 1 日 第 3 页 共 20 页 vii. 日本工业标准 (JIS) 中包含了关于公制紧固件的尺寸，材料和机械 性质

7、的规范标准。许多用于紧固件的 JIS 标准已经被取消，而由 ISO 标准取代了，但是仍然还有很少一部分的 JIS 标准现在还在使 用当中。在日本汽车制造行业中，JIS 标准仍然占据着主导地位。 viii. 美国航天工业协会 (AIA) 的国家航空航天标准委员会（NASC）编 制了并且维护着国家航空航天标准（NAS 英寸制和 NA 公制），适 用于用于航空航天和国防工业的紧固件。此外，过去的军用标准 （MS）和军队/海军标准（AN）合并构成了现在的国家航空航天 军用标准 （NASM），NASM 标准也已经转变成为了 NASC 的一 部分以便得到维护和更新。 ix. 欧洲航天工业标准化协会 (AE

8、CMA) 编制并公布了欧洲标准 （EN）适用于航空航天和国防工业。 x. 英国航空航天公司协会(SBAC) 编制并公布了航天标准（AS）用于 航空航天和国防工业。 c. 紧固件标准是由谁创建并且维护的呢？ 紧固件标准是由一些具有技术背景的人士志愿编写维护的。这些志愿者们 包括紧固件终端用户，制造商，代销商以及通过各种产品和服务来支持紧 固件工业的人士。他们的背景和日常工作各不相同，但是他们共同的兴趣 在紧固件。 参与这些标准机构的条件非常简单。最主要的要求是你必须对紧固件有着 浓厚的兴趣。标准机构的主要工作是编辑，促进和发布这些标准，但很少 干涉标准的内容。 3紧固件标准中的哪些内容可以帮助保

9、证供应的紧固件的质量？紧固件标准中的哪些内容可以帮助保证供应的紧固件的质量？ a. 这些标注如何引导购买者订购到正确的产品？ 大部分的标准中都包含了订购信息以及描述订购信息的一些范例。值得一 提的是，ASTM 标准中列出很完善的订购信息。如果在其他的标准里您找 不到相关的订购参考，您可以参考大部分 ASTM 紧固件标准中的信息和范 例来进行订购。 紧固件行业教育集团 紧固件标准明确地选用 2007 年 11 月 1 日 第 4 页 共 20 页 一个完整的紧固件说明应该包含以下各项： i. 螺纹尺寸 (英制通称直径和每英寸螺纹数，公制通称直径和螺距) ii. 长度 iii. 紧固件的类型 (螺

10、钉，螺栓，铆钉，螺母等) iv. 拧紧方式，如果适用 v. 使用的紧固件标准 vi. 等级或者性质级别 vii. 表面处理 1. 类型 2. 厚度或者等级 3. 使用的标准 b. 一个紧固件需要经过哪些测试？ 紧固件标准中明确要求对以下一个或多个方面进行测试：尺寸， 化学，和 /或物理特性。为了保证满足所有应用需求，一个紧固件都要经过完整的测 试；以上三个方面必须经过在制造过程中或者制造完成后的验证。（ 见附 件中 ASME B18.18.2 紧固件尺寸清单和 ASTM F1470 紧固件物理特性测 试清单） c. 谁能够进行紧固件的测试？ 供应链上的任何一方（制造商，承销商或者最终用户）都能

11、对紧固件进行 合规性测试，但在生产工厂处要求对紧固件至少进行一次完全测试或验 证。 测试可以由供应链上的任何内部人员进行；也可外包给合格的实验室。测 试人必须熟悉所有的标准要求且具备测试需要的必要仪器与设备。 d. 什么是正确的取样数量的意义以及为何要随机取样？ 大部分，如果不是全部，紧固件标准都说明了为进行相应标准测试所需采 用的取样计划。使用正确的样本量使我们更加自信判断所验该批次的紧固 件是否符合标准要求。 样本计划一般与最终检验相关。如果制造商使用一个以文件化的统计数据 为基础的制程检验系统（统计制程质检），那么其过程检验的测试结果一 般可以被接受而取代最终检验。 紧固件行业教育集团

12、紧固件标准明确地选用 2007 年 11 月 1 日 第 5 页 共 20 页 在来料检验和最终检验中，很关键的一点是从发货批次中随机抽取样本。 随机抽取的样本能够使测试和检验结果确实反映同一批次中在不同时间生 产的零件的情况。 e. 紧固件的测试记录中应包含哪些内容？谁应该负责保存记录？ 每个批次的紧固件的测试记录应该存放在供应链中的一个或者多个地方。 至少，紧固件制造商应该保存这些记录。 当标准或者买卖双方协议中有要求时，这些记录的副本应该转交给相关 方。当紧固件的质量需要得到更严格的确认或者买卖双方协议中有要求， 供应链上的任何一方都能够对紧固件的任何批次进行审核测试。 所有的测试记录都

13、应该至少包含以下内容： i. 紧固件的完整描述 ii. 制造批次标示 iii. 发货批次标示（如果与制造批次号不同 ） iv. 适用的紧固件标准中要求的测试项目的清单 v. 测试结果与标准所要求的比照 vi. 测试日期 vii. 紧固件供应商（制造商和/或承销商） viii. 买方，如果测试时已经明确了买方。 f. 测试结果的保存期是多长？ 测试记录应该自测试之日起至少保留一年，除非标准中、制造商的质量保 证手册中或者买卖双方的协议中另有要求。 g. 如何处理质量投诉，以确保真实的“根本原因”能尽快被发现？ 当买方对紧固件的质量提出了一个问题，采取系统化的因应方式是很重要 的。首先确定紧固件不

14、合规是否存在，或第二步若紧固件是合规的，就是 要确认客户疑虑的根本原因是什么？ 紧固件行业教育集团 紧固件标准明确地选用 2007 年 11 月 1 日 第 6 页 共 20 页 建议至少执行以下步骤： i. 清晰说明问题中的紧固件，使用： 1.完整的描述 2.出货批号和/或制造批号 ii. 确定记录中供货者的名称是正确的。 iii. 从投诉人处获得关于问题或者感觉不合格处的清晰和全面的描 述 。 iv. 确定这个问题零件是用在旧的使用方式或新的使用方式。 v. 确定类似的问题之前是否发生过，如果有发生，当时的结论是什 么。 vi. 从买方手中获得任何书面的或者其他的文件资料。 vii. 可能

15、的话，获取破损和/或怀疑有问题的零部件的样品，以及同一 批次中未经使用的零部件样品。 viii. 可能的话，获取其配套件。 ix. 当问题的出现是由于组装失败原因时，获取失败现场的照片和/或 亲自观察产品使用情形。 x. 确定问题出现时的装配因素-例如：装配规定的扭矩是多少？实际 装配时的扭矩是多少？用于检测扭矩的量具是否已经经过校准？是 否有一些异常点与紧固件产生干涉，例如进入配套件的前端末倒 角？ xi. 检阅供应链中存在的任何测试记录，确定是否有支持投诉的证据存 在。 xii. 测试同一批次中未经使用的零件，确定报告的不合格项是否可以在 内部或者外部实验室再次发生。 xiii. 如果记录

16、和新的测试能够证明不合格项的存在，与买方共同商定改 进措施并解决问题。 xiv. 如果记录和/或新的测试都不能证明不合格项的存在，买卖双方要 评审其配套件和/或与该产品相关的装配明细，以确定在紧固件没 有问题的情况下，造成使用上失败的真正根本原因。 xv. 在失败的根本原因是应用因素（配套件，装配工艺或工具等），而 非紧固件供应商所能控制时，从买方获得谅解，这问题与紧固件无 关，而且供应商不需实行任何改进措施。 紧固件行业教育集团 紧固件标准明确地选用 2007 年 11 月 1 日 第 7 页 共 20 页 h. 谁应该负责去理解和明确地使用紧固件标准？ i. 最终用户的职责： 1. 最终用户应该负责设计界定其产品，因