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2013-2017年民用螺母质量情况分析 ——标准件产品质量研究系列之二

时间: 2018-08-19 融融网

        1、2013年以来民用螺母整体质量状况

        螺母是一类常见的紧固件,通常与螺栓或螺杆联合使用,起到紧固作用,在几乎所有机械产品中都大量采用。螺母虽小,作用却一点也不小,质量不合格的螺母会导致紧固结构提前失效,造成严重后果。国家标准件产品质量监督检验中心(北京)(以下简称:北京国检中心)从2013年开始对国内民用市场上的标准件产品主要按照国标要求进行质量抽检,除2015年外,每年都将螺母作为紧固件产品的抽检对象之一。历年来的抽检结果可见表1,最后一列是当年抽检的所有各类紧固件产品的整体合格率,供对比参考。

表1  北京国检中心2013-2017年对国产螺母的抽检情况

年份

抽样产品数

合格产品数

合格率

紧固件产品整体合格率

2013

40

19

47.5%

36.2%

2014

6

2

33.3%

42.0%

2015

0

0

-

22.0%

2016

13

11

84.6%

54.4%

2017

32

12

37.5%

36.7%

合计

91

44

48.4%

39.6%


        从抽检结果来看,国产螺母产品的质量水平与紧固件产品整体质量水平基本持平,差别不是很大。粗略而言,抽检中发现只有一半螺母的质量合格。而且随着时间推移,产品合格率并没有出现上升的趋势,而是不断震荡,甚至有所下降。


 
图片.png

图1  2013-2107年民用螺母合格率发展趋势


        我们看一下不同产地的螺母质量情况。表2中列出了以产地划分的历年抽检数据汇总结果。

表2  2013-2017年抽检螺母的产地分布和质量情况

产地

抽样产品数

合格产品数

合格率

紧固件产品整体合格率

北京

5

4

80.00%

50.0%

广东

6

6

100.00%

47.1%

贵州

2

1

50.00%

50.0%

河北

32

8

25.00%

26.0%

河南

8

7

87.50%

58.0%

江苏

6

2

33.33%

35.9%

山东

3

3

100.00%

66.7%

浙江

29

14

48.28%

43.5%


        虽然由于很多省份抽检到的产品数量偏少,导致合格率计算的波动性大,但仍然可以看出,螺母的质量水平与紧固件产品的整体质量水平基本持平,特别是从河北、浙江这两个抽检产品数量较多省份的情况来看,这个趋势更是明显。这说明,螺母的质量水平基本上反映出了目前国内紧固件产品的质量水平,在解决螺母质量的过程中,有很大可能解决掉一些目前紧固件行业中的通病。因此下面进一步分析螺母产品中的常见问题。

        2、 螺母产品中的常见问题
我们针对历年在螺母抽检中判定为不合格的产品,分析了其未通过的检测项目和产品数,汇总在表3中。从中可以看出,目前影响螺母产品质量的最大因素是尺寸控制精度不够。前5个测试项目实际上都与加工精度有关,它们加起来占了全部问题的78%,接近八成。接下来是硬度,占了全部问题的16%,这反映产品的热处理工艺有问题。


表3  螺母质量不合格的常见原因


2013

2014

2015

2016

2017

总计

螺纹通规

7

-

-

-

1

8

螺纹止规

7

-

-

-

5

12

螺母高度

7

2

-

1

9

19

对边宽度

6

1

-

-

4

7

对角宽度

1

-

-

1

1

3

保证载荷实验

1

-

-

-

3

4

硬度

1

1


1

7

10


        3、螺母常见问题的解决方法
        1)提高尺寸精度:
        螺母的高度和对边、对角宽度等尺寸主要依靠墩锻或者墩锻后机加工完成。提高尺寸精度需要注意墩锻工艺的设备精度和模具状态。墩锻模具经过多次的使用后会发生变形,影响加工形状和精度,因此模具的使用寿命是有限的,需要定期监测磨损状态,一旦发生超出产品允许的变形就必须更换。最终经过机加工成形的产品需要注意机床精度和刀具的磨损,需要定期检测维护。
        2)提高螺纹精度
        螺母的螺纹通过制孔后丝锥加工完成。制孔精度和丝锥状态直接影响螺纹的最终质量。制孔刀具和丝锥在使用过程中会产生磨损,寿命后期的产品精度会因此降低。因此需要厂家注意购买高质量高精度的制孔刀具和丝锥,然后还需要监测其磨损状态,定期更换。
        3)热处理工艺
        螺母的强度主要依靠热处理保证。为了防止因为热处理不到位导致的螺母强度不足或者不稳定带来的风险,需要厂家提高热处理工艺的水平。主要从以下方面:通过理论和验证,根据产品和材料特性确定更加合理的工艺参数;通过更新设备和传感器增强温度控制精度;根据设备能力合理调整同炉产品的批次数量以保证产品的热处理均匀性。


民用螺母 质量分析
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