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文檔簡介
編號:時間:2021年x月x日書山有路勤為徑,學(xué)海無涯苦作舟頁碼:第頁第一章我國緊固件產(chǎn)品進出口現(xiàn)狀分析與市場預(yù)測
1.1概述
緊固件包括:螺栓、螺柱、螺母、螺釘、木螺釘、自攻螺釘、墊圈、鉚釘、銷、擋圈、緊固件-組合件及連接副,以及其他(如焊釘、異形釘)等12大類,是廣泛通用的機械基礎(chǔ)件。在改革開放政策的指引下,中國緊固件行業(yè)是國內(nèi)第一批步入市場經(jīng)濟的行業(yè),伴隨著市場經(jīng)濟改革步伐,緊固件行業(yè)發(fā)生了巨大變化,至今98%以上的企業(yè)都改制為股份制和民營企業(yè),企業(yè)數(shù)量大增,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,產(chǎn)能提高,在國際市場上的地位明顯提高,已經(jīng)成為世界緊固件制造大國,但還不是緊固件制造強國。
“十五”期間的2001年至2005年全國緊固件產(chǎn)量平均年增長率為14.32%,比“九五”平均增速高出5個百分點;銷售收入年平均增長率為23.07%,比“九五”平均增速快8個百分點;2001年至2005年五年出口量平均增長率為24.91%,比“九五”平均增速高4.91個百分點;出口創(chuàng)匯平均增長率為31.9%,比“九五”平均增長率快一五.95個百分點。
由此可見,全行業(yè)連續(xù)五年保持著兩位數(shù)增長,從而為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ),全行業(yè)整體實力有了很大增強。
2006年以來盡管受到國家宏觀調(diào)控等影響,但隨著“十一五”計劃的實施啟動,中國制造業(yè)迅速發(fā)展,再加上世界經(jīng)濟的復(fù)蘇,從而為中國緊固件制造業(yè)提供了良好的發(fā)展商機,全行業(yè)勤奮工作,又創(chuàng)出一個歷史新高。根據(jù)國家統(tǒng)計局和行業(yè)協(xié)會、以及各地方分會的統(tǒng)計資料匯總顯示,2007年全國緊固件產(chǎn)量達到520萬噸,同比增長一三.04%,銷售收入440億元,同比增長14.29%,出口總量為250萬噸,同比增長20.77%,出口創(chuàng)匯達到30.5億美元,同比增長29.40%,平均單價為1220美元/噸,同比略有增長,進口量17.5萬噸,同比增長9.76%,進口額17.6億美元,同比增長19.69%,平均單價為8939美元/噸,進口單價明顯高于出口,2003年至2007年統(tǒng)計結(jié)果見圖1。圖1近五年產(chǎn)銷及進出口統(tǒng)計1.2緊固件出口情況
我國緊固件出口已有40多年的歷史,是我國機電產(chǎn)品中出口量較大的一類產(chǎn)品。目前已出口到170多個國家和地區(qū),其出口量約占國際市場總需求量的10~16%,但以中低檔產(chǎn)品為主,其出口創(chuàng)匯金額只占國際市場的5-7%。自1985年以來,緊固件的出口量和出口額一直呈逐年增長的勢頭。近年來,緊固件出口企業(yè)加速增長,出口國家和地區(qū)不斷擴大,出口量逐年上升,出口產(chǎn)品的檔次也有所提高,見表1。表1歷年我國緊固件出口情況年份數(shù)量(萬噸)金額(億美元)平均單價(美元/噸)199119.601.44792.78199219.331.779一五.68199422.282.601166.77199530.083.601196.81199624.062.631093.10199729.502.951000.00199834.483.5010一五.08199938.373.65951.26200050.664.71929.73200152.084.91942.78200265.805.74872.05200385.028.03944.5820041一三.5712.771127.802005145.9417.251一八1.992006207.0923.581一三8.44200725030.51220.001.2.1出口的主要產(chǎn)品
我國出口緊固件主要有:螺栓、螺釘、螺母、墊圈、鉚釘、銷、木螺釘和其他螺紋件及無螺紋制品等十二大類別。
在近幾年緊固件出口中,出口量排在第一位的是螺栓類(商品代碼:73一八一五00,商品名:稱其他螺釘及螺栓,不論是否帶有螺母或墊圈),列在第二位的為螺母(商品代碼:73一八1600),第三位到第六位的產(chǎn)品為:其他鋼制螺紋制品、墊圈、無螺紋鋼制品、自攻螺釘?shù)龋?007年緊固件進出口數(shù)量和金額詳見表2。表2
2007年緊固件進出口統(tǒng)計商品代碼商品名稱出口進口數(shù)量(kg)金額(萬美元)數(shù)量(kg)金額(萬美元)鋼制緊固件73一八1100方頭螺釘4294488492.68760043545.1973一八1200其他木螺釘680一八7957236.9917343867.1973一八一三00鉤頭螺釘及環(huán)頭螺釘1620028231.37667491420.7373一八1400自攻螺釘16863483022233.6276161225108.1073一八一五00其他螺釘及螺栓,不論是否帶有螺母或墊圈1248310一三7一五2491.2010894435597579.4073一八1600螺母38540702447255.742581457624211.8773一八1900其他鋼鐵制螺紋制品37886084939802.7924507863334.2573一八2100彈簧墊圈及其他防松墊圈3179一五254168.9236262一三4948.5073一八2200其他墊圈14825559820044.871000686820420.9273一八2300鉚釘33一八10918656.7748226676307.5373一八2400銷及開尾銷377712519116.29833293812928.3673一八2900其他鋼鐵制無螺紋制品63690397一三348.28584一三989255.94合計25698360一三325079.52179056895一八5127.98其他材質(zhì)緊固件74一五2100銅制墊圈(包括彈簧墊圈)498501552.587078522320.9774一五2900其他銅制無螺紋制品531217683.79578778356974一五3310銅制木螺釘768394656.52293一三39.3274一五3390銅制其他螺釘;螺栓及螺母59277875259.2217642524858.9574一五3900其他銅制螺紋制品10590241240.56542991一三54.1176161000鋁制釘、螺釘、螺栓、螺母、鉚釘?shù)染o固件107一五6214387.4912850057一八7.35合計1950054412780.16490819119329.701.2.2出口的主要國家和地區(qū)
我國緊固件出口之初主要是銷往香港和東南亞地區(qū),后進入美國市場和歐洲市場。目前已出口到全球170多個國家和地區(qū)。在2005—2006年出口前50位的國家和地區(qū)中,歐洲占一八個,亞洲占一八個,北美洲4個,其余10個為非洲、南美洲、澳洲及東歐。
美國年需求約110億美元的緊固件,其中自制約70多億美元,進口約30多億美元。我國一直是美國進口緊固件的大戶之一,2005年出口到美國32.92萬噸,占美國市場份額的9—11%,2006年出口到美國增長到45.64萬噸,占我國出口總量的22.05%,比2005年增長38.64%;德國排在第二位,2006年出口到德國一五.23萬噸,比2005年增長34.78%,占出口總量7.36%;日本排在第三位,2005年出口到日本總量為8.32萬噸,2006年為9.72萬噸,比2005年增長16.83%,占出口總量4.7%。以上出口到美國、德國和日本的數(shù)量之和占2002年出口總量的34.10%,比2005年提高了34.36%。排在前4—6位的為英國、意大利、中國香港(詳見表3)。表3
近三年我國鋼鐵制緊固件出口前6位國家和地區(qū)序號2004年2005年2006年1美國美國美國2日本日本日本3德國德國德國4英國英國英國5荷蘭荷蘭意大利6意大利意大利中國香港在2005年及2006年我國緊固件出口中,量值增幅較大的國家有美國(比上年增長38.64%,凈增12.72萬噸)、德國(比上年增長34.78%)、意大利(比上年增長51.67%)等國家。在出口的170多個國家和地區(qū)中,金額排在第一位的是美國,為50670.77萬美元。
1.2.3出口的主要企業(yè)
在我國七千多家緊固件企業(yè)中,大部分企業(yè)的產(chǎn)品在國內(nèi)銷售,但有些生產(chǎn)企業(yè)除在國內(nèi)銷售外,還有部分產(chǎn)品出口,仍有一些企業(yè)的產(chǎn)品以出口為主,外資企業(yè)和外貿(mào)企業(yè)也發(fā)揮了積極作用。隨著中國加入WTO后,促進了外向型企業(yè)的發(fā)展,尤其是沿海地區(qū)的緊固件企業(yè)出口增長,己成為我國出口的一支生力軍。根據(jù)協(xié)會統(tǒng)計資料分析,在2005、2006年緊固件出口創(chuàng)匯500萬美元以上企業(yè)的前38名中,浙江省有31家,上海有3家,江蘇有3家,山東有1家(詳見表4)。表4近二年緊固件出口創(chuàng)匯企業(yè)排序前6位2005年2006年序號單位名稱出口創(chuàng)匯(萬美元)序號單位名稱出口創(chuàng)匯(萬美元)1上海集優(yōu)機械股份有限公司(出口部)12281.091上海集優(yōu)機械股份有限公司(出口部)146622晉億實業(yè)股份有限公司85032晉億實業(yè)股份有限公司90123嘉興兄弟標準件有限公司50003寧波金鼎緊固件有限公司54514常熟市標準件廠42684嘉興兄弟標準件有限公司47765寧波金鼎緊固件有限公司42385浙江乍浦實業(yè)股份有限公司45626浙江乍浦實業(yè)股份有限公司40016常熟市標準件廠4300在這些出口企業(yè)中,名列第一的上海集優(yōu)機械股份有限公司2006年出口創(chuàng)匯金額為14662萬美元,占全國出口金額的6.2%。近年來,合資和獨資企業(yè)的出口量值所占比重增大,臺資企業(yè)晉億實業(yè)股份有限公司2006年出口值為9012萬美元,排在第二位,比上年增長5.98%,占全國出口創(chuàng)匯金額的3.8%。排在前6位的企業(yè)2006年出口金額合計為4.266億美元,占全國出口創(chuàng)匯總額的一八.1%。同時,出口產(chǎn)品中經(jīng)熱處理的產(chǎn)品比重逐年增長,至2006年此類產(chǎn)品己占出口總量的40%以上,出口產(chǎn)品的檔次有所提高,因而帶動出口產(chǎn)品的平均單價也有一定提高,2007年達到每噸出口創(chuàng)匯1220美元。由此可見,提高出口產(chǎn)品檔次,加大高強度、高精度、高性能產(chǎn)品出口比例,是擴大出口,增強創(chuàng)匯的有效途徑,也是今后緊固件出口的方向。
1.3緊固件進口情況
我國緊固件進口雖然時間不長,但進口量和進口額增長較快,80年代每年只進口幾千噸,進口商品額也不過幾百萬美元。進入九十年代以后,進口緊固件的量、值進入快速增長期,由1991年的2429噸,增加到2001年的82877噸,十年間進口量增加了33倍;金額從1030萬美元增加到40123萬美元,十年間增長38倍。2006年又有較高增長,進口鋼制品總量為一五.94萬噸,較上年增長22.一五%,進口額為14.7億美元,比上年增長28.05%,平均每公斤產(chǎn)品單價為9.228美元,比上年增加4.86%(詳見表5)。表5我國緊固件歷年進口統(tǒng)計年份數(shù)量(萬噸)金額(億美元)平均單價(美元/公斤)備注20018.2874.0164.85僅鋼鐵制品200210.0255.3925.38200312.5168.2836.622004一三.59710.0747.412005一三.50112.7649.452006一五.94414.7059.22200717.906一八.5一三10.34這些進口緊固件主要來自日本、美國和歐洲各國。2006年從日本進口4.84萬噸,比2005年增長了28.38%,占進口總量30.36%,進口金額為45629萬美元,占進口總額的31%,平均每公斤價格為9.428美元。而平均每公斤價格最高的是美國,2006年從美國進口8142.6噸,金額為16830.14萬美元,平均單價每公斤為20.675美元??偠灾?,從2006年進口情況分析,在金額上日本列第一位,美國列第二位,排名3—6位,依次為德國、中國臺灣、韓國和新加坡;從數(shù)量上看,日本為第一(4.84萬噸),中國臺灣第二(3.35萬噸),排名3—6位,依次為韓國、新加坡、德國和美國。
1.4國際市場預(yù)測
據(jù)美國專家分析預(yù)測:全球可分三個大的緊固件市場。第一個是北美市場,包括美國、加拿大、墨西哥。2004年總需求量達一三5億美元,預(yù)計到2009年將增加到166億美元,占全球總需求量的31.5%。第二大市場是歐洲,從2004年的111億美元將增加到2009年的140億美元,將占全球總需求量的26.5%。第三大市場是亞洲,從1999年的90億美元增加到2004年的一三5億美元,預(yù)計到2009年將達到192億美元,占全球市場的36.4%。這三大市場之和可占全球總需求量的94.4%。
據(jù)世界權(quán)威機構(gòu)對2001年至2006年世界緊固件市場、產(chǎn)業(yè)走向分析來看,排在第一位的是汽車業(yè),2006年緊固件需求達101億美元,占總需求463.5億美元的22%,平均增幅為3.5%;第二是電器電子業(yè),需求84億美元,占總需求的一八%,平均增幅為6.8%;第三是工業(yè)機械,需求61億美元,占總需求的一三%,平均增幅為平均增幅為5.9%;第四是金屬制品,需求為52億美元,占總需求的11%,平均增幅為4.4%;第五是其他機械制造業(yè),需求75億美元,占總需求的16%,平均增幅為5.1%;第六是建筑及維修市場,需求緊固件產(chǎn)品為92億美元,占總需求的20%,平均增幅為4.8%;
隨著美國、歐洲和日本等發(fā)達國家經(jīng)濟復(fù)蘇,世界貿(mào)易量的不斷增長,同時,工業(yè)發(fā)達國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及制造業(yè)的轉(zhuǎn)移,又為我們提供了良好的市場商機。從世界緊固件需求前十位國家的市場需求來看,美國2001年為93.5億美元,到2006年為114億美元,居世界第一,平均增幅為4%;日本從2001年39.5億美元上升到2006年的45億美元,排名從第二降到第三;中國從2001年32.5億美元上升到2006年的52.5億美元,排名為第二,平均增幅為10%;德國位居第四,2006年為29.6億美元,平均增幅為5.2%;法國需求為16.5億美元,平均增幅為3%;加拿大為一五億美元,平均增幅為3.4%;韓國為一五億美元,平均增幅為6.4%;英國為14.9億美元,平均增幅為3.4%;意大利為14.9億美元,平均增幅為3.6%;西班牙為12.3億美元,平均增幅為5.3%。前十位的總需求為330.2億美元,占總量的71.2%,平均增幅為4.8%;預(yù)計2010年世界總需求將超過550億美元。
在全球緊固件市場中,美國市場是最值得關(guān)注的。美國既是緊固件的生產(chǎn)大國,同時又是緊固件需求最多的國家。據(jù)美國一項研究報告稱:預(yù)計到2008年美國市場總需求量將達到129億美元,見表6,其中,航太緊固件將從2003年的11億美元增加到2008年的14.5億美元,增長最快。表6美國緊固件市場分析與預(yù)測單位:百萬美元年份19891993199820032008標準緊固件年銷售額570957787830940011450專業(yè)緊固件年占比例(%)11.511.99.79.811.0專業(yè)緊固件年銷售額6566857609251一五0其中汽車362381430510625飛機6047557090家電4143506075其他193214225285360航太緊固件年銷售額114871086511001450美國緊固件年銷售總額6857648886951050012900目前,緊固件工業(yè)已實現(xiàn)國際化,美國、德國、英國、法國、日本和意大利是緊固件的主要進口國,也是高檔緊固件的出口國。而中國、中國臺灣、韓國和印度等是緊固件的主要出口國家和地區(qū)。近兩年我國每年緊固件出口都在一五億美元以上,隨著全球經(jīng)濟發(fā)展,中國緊固件行業(yè)的出口保持兩位數(shù)增長速度,從而成為中國機電產(chǎn)品出口的拳頭產(chǎn)品之一。
我國加入WTO后,緊固件行業(yè)將實現(xiàn)全面對外開放,這有利于加強國際間合作交流和進出口貿(mào)易。加入WTO后我國將進一步降低關(guān)稅,從2000年的一五%降到2006年的10%,其中機械產(chǎn)品降到8%,這為國外緊固件產(chǎn)品打入中國市場創(chuàng)造了條件。因此緊固件產(chǎn)品的進口會略有增加,但不會大量涌入。由于發(fā)達國家把中低檔緊固件產(chǎn)品轉(zhuǎn)向發(fā)展中國家生產(chǎn)和采用全球采購方式,WTO后我國緊固件出口不但不會受到影響,而且出口量還會繼續(xù)增加。
近幾年,當然隨著中國緊固件產(chǎn)品出口量的增長,世界貿(mào)易摩擦也增加,除了采取技術(shù)壁壘保護外,又舉起了反傾銷和反補貼的大棒,阻礙中國緊固件產(chǎn)品的出口。如2004年歐盟不銹鋼產(chǎn)品反傾銷案,平均稅率為27.4%,2004年加拿大針對碳鋼產(chǎn)品反補貼調(diào)查稅率從3.46-114.5%。2005年突尼斯針對中國23類產(chǎn)品出口增長過快提出交涉,其中就包括緊固件產(chǎn)品。2006年10月歐洲一些制造企業(yè)又提出碳鋼緊固件產(chǎn)品反傾銷率一波未平,近日再次提交歐盟裁決。2007年美國又對中國鋼鐵及其制品出口補貼提出交涉。所有這些表明世界貿(mào)易爭端進一步加劇,對中國緊固件產(chǎn)品必將產(chǎn)生嚴重的影響。
加入WTO后,國內(nèi)市場國際化,市場競爭進一步加劇,給企業(yè)帶來了壓力的同時,也提供了廣闊的國際市場,從而給企業(yè)提供了新的商機。隨著WTO及信息時代的來臨,以適應(yīng)國際、國內(nèi)兩個市場發(fā)展的需求,我國緊固件行業(yè)將會產(chǎn)生新的更大的飛躍。我國緊固件近三年進出口分類分析見表7和表8。表7近三年我國緊固件出口分類統(tǒng)計品種2004年2005年2006年重量(千克)金額(美元)平均單價重量(千克)金額(美元)平均單價重量(千克)金額(美元)平均單價方頭螺釘8784668300000.958105898862001.09241708525849001.069其他木螺釘39438001394900001.0047483564480964001.0165116122623388000.957鉤頭螺釘及環(huán)頭螺釘一八6867123800001.27207099026324001.272一五282427277001.267自攻螺釘54017429660300001.22856753251054548001.23一三465一八1916175一三001.201其他螺釘及螺栓,不論是否帶有螺母或墊圈5232000325667100001.087455808008379916001.1296893597910566498001.090螺母1985383621944500000.982349333162444750001.043272657753355535001.025其他鋼鐵制螺紋制品1162237961419200001.22162059443一八87397001.162946557692894921000.983彈簧墊圈及其他防松墊圈222883712一三500000.9623122971262655001.1429378933307194001.122其他墊圈72393099679600000.9437592522357039000.95119490952一三83428001.一五8鉚釘20957029472900002.2627166045695660002.56312502一三770846002.467銷及開尾銷27037517455200001.6829648046598774002.02375572788266一三002.200其他鋼鐵制無螺紋制品5883一五67835001.42633006841057057001.67601250941178556001.960總計1一三567234012774400001.一三124800429517253996001.382070908843235766一八001.一三8表8近三年我國緊固件進口分類統(tǒng)計品種2004年2005年2006年重量(千克)金額(美元)平均單價重量(千克)金額(美元)平均單價重量(千克)金額(美元)平均單價方頭螺釘96684240020004.1489581738230004.268695945436一八006.267其他木螺釘89307719214002.一五55259511639002.1062909648081002.777鉤頭螺釘及環(huán)頭螺釘32533023826007.3224900123230009.32929852325422008.516自攻螺釘3824655260435006.815一八9247350543006.7556797647429948006.323其他螺釘及螺栓,不論是否帶有螺母或墊圈855943495662741006.62792480006一五2939007.76496一八959477089一五008.014螺母16117469983235006.10166208721170034007.039223250361742426003.326其他鋼鐵制螺紋制品269687535960300一三.3323578663693220011.42226045023一五6220012.1一八彈簧墊圈及其他防松墊圈一八08110一八14080010.0323902622828440010.91932614314078310012.505其他墊圈805一三909999700012.427798573128一五340016.433831076616697一八0020.091鉚釘416一三963653030088.7838647533877240010.03248543365333610010.987銷及開尾銷45675516403940014.0252739578837590016.7576888857108701400一五.779其他鋼鐵制無螺紋制品6960053537629007.72585一五786320810010.80269217817338320010.602總計一三596709710073778007.41一三049252111483879008.800一五943938214705788009.2231.5法規(guī)及合格評定程序
緊固件作為通用基礎(chǔ)零件,各國市場都比較開放,除符合緊固件標準要求外,應(yīng)符合接收國機械產(chǎn)品的有關(guān)法律法規(guī),按通用的合格評定程序?qū)嵤?,沒有特殊要求。
第二章緊固件標準體系
2.1出口緊固件產(chǎn)品和標準的基本類型
目前,我國出口緊固件主要有:螺栓、螺母、螺釘、木螺釘、自攻螺釘、墊圈、鉚釘(抽芯)及銷產(chǎn)品,涉及的技術(shù)標準的基本類型見表9。表9出口緊固件標準的基本類型分類依據(jù)類型123產(chǎn)品計量制度米制(SI計量單位)英制(英寸-磅計量單位)、美國標準英制(英寸-磅計量單位)、英國標準螺紋型式米制螺紋美制螺紋英制螺紋有無螺紋外螺紋緊固件:如螺栓、螺柱、螺釘、木螺釘、自攻螺釘內(nèi)螺紋緊固件:如螺母、鎖緊螺母、鉚螺母無螺紋緊固件:如墊圈、銷、鉚釘、擋圈標準體系米制有:國際ISO、歐盟EN、德國DIN、法國NF、日本JIS、意大利UNI、美國ANSI(M)、英國BS(M)和中國GB。
DIN貿(mào)易額最大,占一半以上英寸制:以UNC和UNF螺紋為主,俗稱“美制”其產(chǎn)品標準以ANSI發(fā)布,而基礎(chǔ)標準由ASME、ASTM、SAE、IFI發(fā)布。
美制貿(mào)易額較大英制標準以英國BS(BSW、BSF螺紋)標準體系為主。
英制貿(mào)易額最小產(chǎn)品標準(品種)劃分方法國際標準、中國、歐盟、德國及前蘇聯(lián)等屬于“細分”一類,如“六角頭螺栓”可分為ISO4014“六角頭螺栓產(chǎn)品等級A和B級”、ISO4017“六角頭螺釘產(chǎn)品等級A和B級”、ISO
40一五“六角頭螺栓細桿B級”、ISO8765“六角頭螺栓米制細牙產(chǎn)品等級A和B級”及ISO
8676“六角頭螺釘米制細牙產(chǎn)品等級A和B級”等5個標準。即可按螺紋的使用功能,如全螺紋或半螺紋、粗牙或細牙不同而劃分為不同標準(品種)英國、美國及日本等屬于“粗分”一類,如美國ANSI/ASMEB一八.2.1“方頭和六角頭螺栓和螺釘”一個標準規(guī)定了方頭螺栓、六角頭螺栓、大六角頭螺栓、六角頭墊圈面螺釘、結(jié)構(gòu)用大六角頭螺栓、大六角頭墊圈面螺釘、方頭木螺釘及六角頭木螺釘?shù)犬a(chǎn)品;又如日本JISB1117“開槽緊定螺釘”一個標準規(guī)定了:平端、錐端、圓柱端、凹端及球面端開槽緊定螺釘,相當于ISO緊固件5個標準(或品種)英國和澳大利亞的產(chǎn)品標準又分三類標準體系:
第一類采用英制準(BSW、BSF螺紋)標準體系,產(chǎn)品的精度分粗、精制二種。
第二類采用美制標準(UNC、UNF螺紋),產(chǎn)品精度比美制產(chǎn)品略收緊20%左右。
第三類等同采用ISO標準。產(chǎn)品用途商品緊固件:為制造者或銷售者貯存而生產(chǎn)的符合現(xiàn)行標準的緊固件。商品緊固件的材料、尺寸、表面處理和機械性能符合貿(mào)易雙方所接收的質(zhì)量水平工程緊固件:滿足工程特定需要,符合標準的緊固件。工程緊固件的材料、尺寸、表面處理和機械性能符合貿(mào)易雙方合同規(guī)定的質(zhì)量水平。工程緊固件質(zhì)量強調(diào)的是過程質(zhì)量控制和最終的產(chǎn)品質(zhì)量特殊用途緊固件;來圖、來樣品加工的專用、非標準緊固件制品技術(shù)條件編輯方法國際、歐盟、德國、中國、俄羅斯及美國緊固件標準是將緊固件通用技術(shù)要求,如機械性能、尺寸公差、表面缺陷等制定為獨立的基礎(chǔ)標準,如ISO898-1、ISO4042等英國、澳大利亞及日本是將緊固件產(chǎn)品的型式尺寸與技術(shù)要求,在同一產(chǎn)品標準中規(guī)定,而沒有(或很少有)獨立的基礎(chǔ)標準,如BS916、BS1083、AS1112(目前,大量采用國際標準,有很大轉(zhuǎn)變)—標準更新近十余年來,ISO/TC2更加積極開展工作,基本完成了ISO緊固件標準新一輪的全面制修訂,并拓寬了國際范圍緊固件標準化的領(lǐng)域。
EN及DIN積極采用ISO標準也有較大變化,如2003年標準版本取消了DIN931、933、934、555等108個標準,全部采用ISO標準;2005年版本的DIN緊固件基礎(chǔ)標準已全部采用ISO、EN標準美國各協(xié)會標準(可視為準國家標準,單行本),一般1~2年修訂一次。IFI工業(yè)緊固件協(xié)會匯編了所有緊固件標準,約十年修訂一次。第七版是2003年2月出版?;A(chǔ)標準有較大更新,如機械性能標準從原來20個增加到現(xiàn)在25個。匯編版本不同,產(chǎn)品標準的頁碼也不一樣。美制緊固件的訂單中,習(xí)慣用IFI匯編產(chǎn)品的頁碼編號。所以,應(yīng)特別注意,如合同中出現(xiàn)的A-6、D-6是IFI哪一版本的頁碼—2.2標準體系層次
2.2.1概況
緊固件標準包括:國際標準(ISO)、區(qū)域標準(如EN)、國家標準(如GB、DIN)、行業(yè)標準(如JB)、協(xié)會標準(如ASTM、VDI、SAE)、企業(yè)標準等。貿(mào)易中,大都采用本國標準,也有采用其他國家或區(qū)域性標準,如EN、DIN等。
2.2.2ISO緊固件標準
ISO/TC2《緊固件》是國際標準化組織(ISO)最早成立的技術(shù)委員會之一,德國為秘書國,現(xiàn)行ISO緊固件國際標準達一八2個。列入ISO的緊固件標準,應(yīng)當是國際貿(mào)易中需求的商品或基礎(chǔ)標準。雖然,目前直接按ISO標準訂貨的還不多,但國際貿(mào)易中常用的DIN(德國)、EN(歐盟)、JIS(日本)等都已盡可能地采用了ISO標準。所以,ISO緊固件標準應(yīng)視為“米制緊固件標準”的總代表和基礎(chǔ)。
2.2.3歐盟標準
歐洲聯(lián)盟(簡稱歐盟,EuropeanUnion—EU)是由歐洲共同體(Europeancommunities)發(fā)展而來的,是一個集政治實體和經(jīng)濟實體于一身、在世界上具有重要影響的區(qū)域一體化組織。1993年11月1日,《馬約》正式生效,歐盟正式誕生??偛吭O(shè)在比利時首都布魯塞爾,現(xiàn)有成員國25個。歐盟標準(EN)是由該組織制定的區(qū)域性標準,在其成員國范圍內(nèi)得到較廣泛地采用。歐盟緊固件標準化技術(shù)委員會(EN/TC一八5)主席、德國人凱士爾先生在2005年明確表示:該技術(shù)委員的重要任務(wù)就是采用除(鋼)結(jié)構(gòu)連接副以外的ISO緊固件標準。
2.2.4中國緊固件國家標準
20世紀50年代末,我國首次發(fā)布中華人民共和國國家標準,120個緊固件標準成為新中國第一批國家標準,后經(jīng)歷了多次全面制修訂工作,1982年發(fā)布了第一批采用ISO標準制、修訂的10項緊固件國家標準,開始全面采用緊固件國際標準工作,緊固件的國際標準轉(zhuǎn)化率達98%以上,使我國緊固件標準達到國際先進標準水平,為緊固件產(chǎn)品出口創(chuàng)匯創(chuàng)造了有利的條件。
目前,我國現(xiàn)行緊固件標準達4一五個,與德國DIN標準數(shù)量相近,都屬于標準的覆蓋面和滿足需求較廣的緊固件國家級標準。這些標準中,除采用ISO標準外,還有約3/5的標準主要為滿足國內(nèi)主機配套及維修之需求,其中也有出口緊固件產(chǎn)品,如GB/T一五389“螺桿”,GB/T17880.1~GB/T17880.5“鉚螺母”。
總之,我國采用ISO緊固件標準的實踐證明:只要能達到已采用了ISO緊固件標準的國標的要求,就基本上能滿足米制出口產(chǎn)品的要求,當然,國標部分產(chǎn)品的個別尺寸與國外有所不同,某些要求也有差異,出口時應(yīng)注意。
2.2.5德國緊固件標準
德國是ISO/TC2的秘書國,在緊固件國際標準制定中DIN標準通常為基本素材,DIN緊固件標準比ISO標準數(shù)量更多,覆蓋面更廣。
在緊固件的實際貿(mào)易中DIN標準的份額是很大,尤其是從2000年開始,德國較多地取消了某些貿(mào)易中常用的DIN標準,而改用EN和ISO標準,但某些舊的DIN標準在貿(mào)易中仍較多使用,應(yīng)予注意。
德國是采用ISO和EN緊固件標準最積極的國家之一,在貫徹標準中又實施“雙軌制”。所以,德國緊固件有四種“標準編號”形式:DIN、DINISO、DINEN、DINENISO。
2.2.6日本緊固件標準
上世紀70、80年代,要求按日本JIS標準出口緊固件的產(chǎn)品也占有一定份額。近年來日本也加快了采用(IDT或MOD)ISO緊固件標準的步伐,標準結(jié)構(gòu)有較大變化。
2.2.7美國緊固件標準
在美國緊固件標準中米制和英制并存,標準體系繁雜,與我國差異較大。美國現(xiàn)行緊固件標準分別由美國國家標準化協(xié)會(ANSI)或相關(guān)協(xié)(學(xué))會,如ASME、SAE、ASTM等發(fā)布,這些標準視同于國家標準,被ANSI認可的協(xié)(學(xué))會標準實行雙編號,如ANSI/ASME。標準編號后標注“M”的為米制標準,如ASMEB1.一三M。由于美國標準體系繁雜及外商習(xí)慣等原因,目前,國內(nèi)企業(yè)出口中使用IFI手冊比較普遍,該手冊內(nèi)容來自于各協(xié)(學(xué))會標準,但又不是標準的全文,在使用中應(yīng)予注意。
2.2.8英國標準
英國是典型的使用英制單位國家,為了貿(mào)易需要,其緊固件標準中也吸收了各種類型的標準。也就是說英國緊固件標準中有ISO米制標準(英國也加快了采用ISO緊固件標準的步伐,標準結(jié)構(gòu)有較大變化),也有美國標準(即UNC、UNF),也還保留了英國本土的(BSW、BSF)標準。所以在接收英制緊固件訂單時,需要格外注意。
2.3標準出版物
按照國際慣例,應(yīng)以標準單行版本為依據(jù),然而,由于標準數(shù)量大,不僅單行本價格昂貴,而且收集比較困難,其他類型的出版物應(yīng)運而生,如標準匯編、手冊、指南、電子版標準等。
標準匯編一般是將標準正文的內(nèi)容進行匯集,由于標準可能修訂,或者制定新的標準,有的標準會被廢止,所以標準匯編會經(jīng)常換版。第三章緊固件用螺紋螺紋是螺紋緊固件的重要結(jié)構(gòu)要素,用于緊固件的螺紋主要包括:普通螺紋和自攻螺紋等特種螺紋,其中普通螺紋占主導(dǎo)地位。按使用的計量單位不同又可分為米制、“美制”和英制三種。
3.1米制普通螺紋(M)
米制普通螺紋是最常用機械緊固螺紋,其標準是重要的機械基礎(chǔ)標準之一。國際標準化組織、工業(yè)發(fā)達國家及我國都有自己的標準,見表10。表10ISO和部分國家的米制普通螺紋標準螺紋要素國際ISO中國GB德國DIN法國NF日本JIS俄羅斯GOST美國ASME英國BS牙型ISO68-1:1998GB/T192-2003DINISO68-1:1999
DIN一三–19:1999NFISO68–1:1999JISB0205-1:2001GOST9一五0:2002ASMEB1.一三M:2001BSISO68-1:1998
BS3643-1:1981直徑與螺距普通ISO261:1998GB/T193-2003DINISO261:1999NFISO261:1999JISB0205-2:2001GOST8724:2002BSISO261:1998
BS3643-1:1981優(yōu)選ISO262:1998GB/T9144-2003DINISO262:1999NFISO262:1999JISB0205-3:2001
BSISO262:1998
BS3643-1:1981基本尺寸ISO724:1993GB/T196-2003DINISO724:1999
DIN一三-1:1999
DIN一三-11:1999NFISO724:2004JISB0205-4:2001GOST24705:1981ASMEB1.一三M:2001BS3643-1:1981公差I(lǐng)SO965-1:1998GB/T197-2003DINISO965-1:1999
DIN一三-52:1999NFISO965-1:1999JISB0209-1:2001GOST16093:1981BSISO965-1:1998
BS3643-1:1981極限偏差I(lǐng)SO965-3:1998GB/T2516-2003DINISO965-3:1999NFISO965-3:1999JISB0209-3:2001
BSISO965-3:1998
BS3643-1:1981優(yōu)選螺紋極限尺寸ISO965-2:1998GB/T9145-2003DINISO965-2:1999NFISO965-2:1999JISB0209-2:2001
BSISO965-2:1998檢驗ISO一五02:1996GB/T3934-2003DINISO一五02:1996
DIN2241:1983
DIN2279:2001
DIN2284:2001
DIN2285:1989
DIN2299-1:2003
DIN2299-2:1995prNFISO一五02:2005*NFE03-一五1:1998*NFE03-一五2:1981
NFE03-一五3:1975
NFE03-一五4:1970JISB0251:1998GOST17756:1972
GOST17766:1972
GOST一八65:1973
GOST一八466:1973
GOST24997:1981ASMEB1.3M:1992
ASMEB1.16M:1984BS919-3:1968注:1、歐洲國家基本上直接采用ISO的米制普通螺紋標準;
2、美國的米制普通螺紋標準有兩套,分別由機械工程師協(xié)會(ASME)和國防部(DOD)發(fā)布。DOD的米制普通螺紋標準(H28)是在相應(yīng)的ASME標準基礎(chǔ)上編寫的,兩者的技術(shù)內(nèi)容基本一致。
3、美國制訂有螺紋檢驗體系標準(ASMEB1.3M)。其他國家和ISO目前還沒有對應(yīng)的標準。ASMEB1.3M標準的技術(shù)內(nèi)容見附錄。
4、一些國家在米制普通螺紋標準的基礎(chǔ)上還制訂有過渡配合螺紋、過盈配合螺紋、超細牙螺紋、熱鍍鋅螺紋等標準。3.1.1基本牙型
米制普通螺紋的基本牙型見圖2。圖2米制普通螺紋的基本牙型3.1.2標記
3.1.2.1標記方法
完整的螺紋標記由螺紋特征代號、尺寸代號、公差帶代號及其他個別信息組成。
1)螺紋特征代號用字母“M”表示。
2)單線螺紋的尺寸代號為“公稱直徑×螺距”,公稱直徑和螺距數(shù)值的單位為毫米。對于粗牙螺紋,可以省略標注螺距。
3)公差帶代號包含中徑和頂徑公差帶代號。中徑公差帶代號在前,頂徑公差帶代號在后。內(nèi)螺紋用大寫字母;外螺紋用小寫字母。如果中徑公差帶代號與頂徑公差帶代號相同,則只標注一個公差帶代號。螺紋尺寸代號與公差帶間用“—”號分開。
4)大批量生產(chǎn)的緊固件螺紋不標注其公差帶代號。
5)表示螺紋配合,內(nèi)螺紋公差帶代號在前,外螺紋公差帶代號在后,中間用斜線分開。
6)對短組和長組旋合長度的螺紋,在公差帶代號后分別標注“S”和“L”代號。旋合長度代號與公差帶間用“—”號分開。中等旋合長度組不標注旋合長度代號(N)。
8)左旋螺紋應(yīng)在旋合長度代號之后標注“LH”代號。旋合長度代號與旋合長度代號間用“—”號分開。右旋螺紋不標注旋向代號。
3.1.2.2標記示例
1)普通螺紋特征代號和尺寸代號部分的標注
公稱直徑為8mm、螺距為1mm的單線細牙螺紋:M8×1
公稱直徑為8mm、螺距為1.25mm的單線粗牙螺紋:M8
2)增加公差帶代號后的標注
中徑公差帶為5g、頂徑公差帶為6g的外螺紋:M10×1–5g6g
中徑公差帶和頂徑公差帶為6g的粗牙外螺紋:M10–6g
中徑公差帶為5H、頂徑公差帶為6H的內(nèi)螺紋:M10×1–5H6H
中徑公差帶和頂徑公差帶為6H的粗牙內(nèi)螺紋:M10–6H
中徑公差帶和頂徑公差帶為6g、中等公差精度和中等旋合長度的粗牙外螺紋:M10
中徑公差帶和頂徑公差帶為6H、中等公差精度和中等旋合長度的粗牙內(nèi)螺紋:M10
公差帶為6H的內(nèi)螺紋與公差帶為5g6g的外螺紋組成配合:M20×2-6H/5g6g
6H內(nèi)螺紋與6g外螺紋組成配合(中等精度、中等旋合長度、粗牙):M6
3)增加旋合長度代號后的標注
短旋合長度的內(nèi)螺紋:M20×2-5H-S
長旋合長度的內(nèi)、外螺紋:M6-7H/7g6g-L
中等旋合長度的外螺紋(粗牙、中等精度的6g公差帶):M6
4)增加旋向代號后的標注(完整標記)
左旋螺紋:M8×1-LH
(公差帶代號和旋合長度代號被省略)
M6×0.75-5h6h-S-LH
M14×Ph6P2-7H-L-LH或M14×Ph6P2(threestarts)-7H-L-LH
右旋螺紋:M6(螺距、公差帶代號、旋合長度代號和旋向代號被省略)
3.2美制統(tǒng)一螺紋(UN)
一八64年,美國人威利?賽勒斯(WillianSellers)參照英國惠氏螺紋標準體系制訂了美國國家螺紋(N)。這兩種螺紋在直徑與螺距系列和公差方面很相近,但美國國家螺紋的牙型(牙型角為60°,削平高度為H/8)不同于惠氏螺紋牙型(牙型角為55°,削平高度為H/6)。在美國工業(yè)影響的地區(qū)和行業(yè),美國國家螺紋得到了廣泛應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,美國、英國和加拿大等盟國著手制訂盟國間統(tǒng)一的螺紋標準,1948年頒布了統(tǒng)一螺紋(UN)標準。統(tǒng)一螺紋代號“UN”的前一個字母“U”來源于盟國間的“統(tǒng)一”(UNIFIED);后一個字母“N”來源于美國國家螺紋的代號“N”(NATIONAL)。ISO和部分國家的統(tǒng)一螺紋標準見表11。表11ISO和部分國家的統(tǒng)一螺紋標準螺紋要素國際ISO美國ASME英國BS日本JIS法國NF牙型ISO68-2:1998ASMEB1.1:2003BSISO68-2:1998JISB0206:1973JISB0208:1973NFISO68-2:2004直徑與螺距系列ISO263:1973BS一五80-1:1962
BS一五80-2:1962
BS一五80-3:1965NFISO263:2004基本尺寸ISO725(作廢)
公差I(lǐng)SO5864:1993JISB0210:1973JISB0212:1973NFISO5864:2004極限尺寸
檢驗
ASMEB1.2:1983*ASMEB1.3M:1992BS919-1:1960*BS919-4:1964JISB0255:1998
注:1、中國、德國和俄羅斯沒有統(tǒng)一螺紋國家標準。
2、美國的統(tǒng)一螺紋標準有幾套,分別由機械工程師協(xié)會(ASME)、國防部(DOD)、軍方(MIL)和緊固件協(xié)會(IFI)等發(fā)布。DOD的統(tǒng)一螺紋標準(H28)是在相應(yīng)的ASME標準基礎(chǔ)上編寫的,兩者的技術(shù)內(nèi)容基本一致;軍方(MIL)和緊固件協(xié)會(IFI)主要頒布了統(tǒng)一螺紋的檢驗標準3.2.1基本牙型
統(tǒng)一螺紋的基本牙型見圖3。3.2.2標記
3.2.2.1螺紋的基本標記
對標準系列、標準旋合長度和標準公差的統(tǒng)一螺紋,其標記包含五項基本內(nèi)容。它們是公稱直徑、牙數(shù)、螺紋系列代號、公差帶代號和檢驗體系代號(見ASMEB1.3M)。
標記示例:3.2.2.2涂鍍螺紋的標記
在基本標記的基礎(chǔ)上補充鍍前和鍍后螺紋的頂徑和中徑尺寸。
1)當2A螺紋的容隙用于容納涂鍍層時,鍍后的最大值為螺紋基本尺寸;鍍前極限為2A螺紋的標準極限尺寸。
標記示例:3/4-10UNC-2A(21)
AFTERCOATING
Majordiam.0.7500max.
PD0.6850max.
BEFORECOATING
Majordiam.0.7482-0.7353
PD0.6832-0.6773鍍后:
最大大徑;
最大中徑;
鍍前:
大徑極限尺寸;
中徑極限尺寸。2)如果2A螺紋的容隙不能被涂鍍層占用,則在2A螺紋公差帶代號后要加注字母“G”。即這種螺紋的公差帶代號為“2AG”。其鍍后的最大值為2A螺紋標準極限尺寸的最大值;其鍍前的極限尺寸為2A螺紋的特殊極限尺寸(SPL)。
標記示例:3/4-10UNC-2A(22)
AFTERCOATING
Majordiam.0.7482max.
PD0.6850max.
BEFORECOATING
Majordiam.0.7464-0.7335spl
PD0.6814-0.6755spl鍍后:
最大大徑;
最大中徑;
鍍前:
大徑極限尺寸(特殊);
中徑極限尺寸(特殊)。3)對3A和1A螺紋,其鍍后的最大值為3A和1A螺紋標準極限尺寸的最大值(可以選擇是否標注出來);其鍍前的極限尺寸為3A和1A螺紋的特殊極限尺寸(SPL)。
標記示例:1/4-20UNC-1A(21)
AFTERCOATING
Majordiam.0.2489max.
PD0.2164max.
BEFORECOATING
Majordiam.0.2483-0.2363SPL
PD0.2一五2-0.2100SPL鍍后:(可以選擇是否標注)
最大大徑;
最大中徑;
鍍前:
大徑極限尺寸(特殊);
中徑極限尺寸(特殊);4)對1B、2B和3B內(nèi)螺紋,其鍍后的最小值為1B、2B和3B螺紋標準極限尺寸的最小值(可以選擇是否標注出來);其鍍前的極限尺寸為1B、2B和3B螺紋的特殊極限尺寸(SPL)。
標記示例:1/4-20UNC-1B(21)
AFTERCOATING
Minordiam.0.196min.
PD0.2175min.
BEFORECOATING
Minordiam.0.197-0.207SPL
PD0.2一八7-0.2256SPL鍍后:(可以選擇是否標注)
最小小徑;
最小中徑;
鍍前:
小徑極限尺寸(特殊);
中徑極限尺寸(特殊)。3.2.2.3左旋螺紋的標記
在基本標記的基礎(chǔ)上補充代號“LH”。
標記示例:1/4-20UNC-3A-LH(21)
3.2.2.4特殊系列螺紋(UNS)的標記
在基本標記的基礎(chǔ)上補充各直徑的極限尺寸。
標記示例:1/4-24UNS-3A(21)
Majordiam.0.2500-0.2428
PD0.22229-0.2201
Minordiam.0.205max.
1.200-10UNS-2B(21)
Minordiam.1.092-1.1一三
PD1.一三50-1.1432
Majordiam.1.200min.大徑極限尺寸;
中徑極限尺寸;
最大小徑尺寸;
小徑極限尺寸;
中徑極限尺寸;
最小大徑尺寸。3.3英制惠氏螺紋(BSW,BSF,Whit.S.和Whit.)
一八41年,英國人約瑟夫?惠特沃斯(JOSEPH
WHITWORTH)提出了惠氏螺紋標準。這是世界上第一份螺紋標準。以后出現(xiàn)的世界各國螺紋標準基本上都是參照惠氏螺紋標準技術(shù)體系(牙型、直徑與螺距系列、公差)而制訂的。例如,一八64年頒布的美國國家螺紋(N),就是參照惠氏螺紋標準而制訂的。
使用惠氏螺紋所遇到最大問題是其牙型的牙頂和牙底為圓弧狀,這會給螺紋刀具和量規(guī)的制造帶來一定的困難??墒?,惠氏螺紋的圓弧牙頂和牙底是惠特沃斯當初特意設(shè)計和安排的。當時,英國有多家公司已經(jīng)掌握了螺紋加工技術(shù),可是只有惠特沃斯所在的公司能夠加工帶有圓弧牙頂和牙底的螺紋。為了搶占英國螺紋加工市場,惠特沃斯提出了帶圓弧牙頂和牙底的惠氏螺紋標準。從此,惠氏螺紋牙型成為世界螺紋市場競爭的一個焦點。
惠氏螺紋的英國標準為BS84:1956;惠氏螺紋的量規(guī)標準為BS919-2:1971。另外,澳大利亞、馬來西亞、印度尼西亞、阿根廷、智利、比利時、匈牙利、意大利、瑞典、捷克等國也制訂有惠氏螺紋國家標準。我國于1944年也制訂了惠氏螺紋標準(CNS492、493、5一八、519、520、521),1955年臺灣省修訂了此標準,1970年復(fù)審確認它們繼續(xù)有效。
3.3.1設(shè)計牙型
惠氏螺紋的設(shè)計牙型見圖4。3.3.2標記
3.3.2.1標記方法
惠氏螺紋的基本標記由公稱尺寸、牙數(shù)、螺紋系列代號、旋向代號、公差帶代號和內(nèi)螺紋或外螺紋英文單詞組成。
粗牙系列、細牙系列、選擇組合系列和選擇螺距系列螺紋的代號分別為“B.S.W”、“B.S.F”、“Whit.S”和“Whit”。
左旋螺紋的代號為“LH”。右旋螺紋代號省略不標注。
外螺紋的自由、中等和緊密級公差帶代號分別為“free”、“medium”和“close”;內(nèi)螺紋的普通和中等的公差帶代號分別為“normal”和“medium”。
內(nèi)螺紋和外螺紋的英文單詞分別為“nut”和“bolt”。
多線螺紋的螺紋的代號為“Whit”。標記內(nèi)需注出線數(shù)(start)、導(dǎo)程(lead)和螺距(pitch)。其公差值需由設(shè)計者自己決定。
3.3.2.2標記示例
1單線螺紋的標記
1/4in.—20B.S.W.,LH(close)bolt.
11/2in.—8B.S.F.(normal)nut.
1in.—20Whit.S.(free)bolt
0.67in—20Whit.(medium)nut
2多線螺紋的標記
2in.2start,0.2in.lead,0.1in.pitch,Whit.
3.4螺紋標準使用指南
3.4.1外螺紋的牙底形狀
外螺紋的牙底形狀對螺紋的應(yīng)力集中有重要影響。因此國家標準要求性能等級高于或等于8.8級的外螺紋螺栓、螺釘和螺柱,其外螺紋牙底形狀須有圓弧曲線,曲線的半徑不應(yīng)小于0.125P(P為螺距)。8.8級螺栓在國家標準緊固件中屬于高強度緊固件,需要承受一定的疲勞沖擊載荷。為減少螺栓受力時的應(yīng)力集中,螺紋牙底圓弧半徑不能太小。這個要求是通過特定的工藝裝備來實現(xiàn)的。就是說,8.8級以上的螺栓螺紋必須擠壓成形,而搓絲板或者滾絲輪的牙頂圓弧半徑不能小于0.125P。
3.4.2公差理論計算式與公差表內(nèi)數(shù)值的關(guān)系
ISO米制緊固螺紋公差值是世界各種勢力妥協(xié)的產(chǎn)物,ISO螺紋公差值已經(jīng)被世界各國所接受,標準公差表內(nèi)所規(guī)定的數(shù)值在產(chǎn)品貿(mào)易中具有法律效力。
公差計算式是標準化研究人員為研究目的,利用數(shù)理統(tǒng)計手段,從標準公差表內(nèi)數(shù)據(jù)中歸納出來的,它是標準公差值的近似公式,只具有參考價值,沒有法律效力。
計算公式僅用于標準沒有包含的特殊規(guī)格螺紋或特殊公差。這些數(shù)據(jù)要在螺紋標記中專門標注出來,并且要得到有關(guān)使用各方的認可。
3.4.3米制螺紋各公差等級所對應(yīng)公差數(shù)值的大小
目前,米制螺紋的公差等級為2~9級,對應(yīng)的公差值由小到大均勻地分布。各級公差的大小成等比數(shù)列排列(系數(shù)為1.26或0.794)。每升高或降低3級,其公差值要增大一倍或縮小一半。同等級內(nèi)、外螺紋的公差值之比為1.32。
3.4.4美制緊固件常用螺紋
1)螺紋代號
UNC/UNRC:統(tǒng)一粗牙螺紋/外螺紋牙底為圓弧的粗牙螺紋;
UNF/UNRF:統(tǒng)一細牙螺紋/外螺紋牙底為圓弧的細牙螺紋;
UNEF/UNREF:統(tǒng)一超細牙螺紋/外螺紋牙底為圓弧的超細牙螺紋;
UN/UNR:統(tǒng)一恒定螺距螺紋/外螺紋牙底為圓弧的恒定螺距螺紋;
UNS:特殊系列的統(tǒng)一螺紋等。
2)商品緊固件常用螺紋
商品緊固件常用UNC/UNF、UNRC/UNRF螺紋系列和4UN、6UN、8UN、12UN、28UN、32UN等恒定螺距系列螺紋。
3.4.5英制緊固件常用螺紋
1)螺紋代號
BSW:惠氏粗牙螺紋;
BSF:惠氏細牙螺紋;
Whit:非標準系列惠氏螺紋;
Whit.S:選擇系列的惠氏螺紋。
2)商品緊固件常用螺紋
商品緊固件常用BSW和BSF螺紋系列。
3.4.6美制螺紋牙底
UNC、UNF、UNEF、UN及UNS等五種螺紋允許其牙底為平底輪廓,要求牙底寬度不小于0.125P。UNRC、UNRF、UNREF、UNR及UNRS螺紋牙型與基本牙型相似,但其牙底必須是圓弧狀,圓弧半徑不少于0.108,見圖5。螺紋牙頂可以是平的或圓弧過渡輪廓。商品緊固件常用的UNC、UNF、UN和UNRC、UNRF、UNR,在沒有其它規(guī)定的情形下,UNR螺紋可代替UN螺紋。圖5美制UNR外螺紋牙底3.4.7美制螺紋公差
美制螺紋規(guī)定外螺紋有1A、2A和3A共三個螺紋公差等級;內(nèi)螺紋有1B、2B和3B共三個螺紋公差等級。其中內(nèi)螺紋基本偏差為零,外螺紋的3A基本偏差為零,其他不為零。1A和1B配合時有較大的間隙,甚至在螺紋有毛刺、損傷或夾雜物等情況下也能順利地裝配。3A和3B配合時其公差最小,適用于緊密配合或螺紋精度要求較高的地方,因此螺紋的制造精度也較高。2A和2B配合是最廣泛使用的螺紋等級。美國工程師協(xié)會認為:2A和2B的配合,其公差和偏差最適用于商品緊固件,在IFI標準中,幾乎全部緊固件的螺紋都采用此種配合。美制螺紋中徑和基本偏差大小關(guān)系及位置見圖6。圖6美制螺紋中徑和基本偏差大小關(guān)系及位置3.4.8英制螺紋公差
英制螺紋的外螺紋規(guī)定了精密級(C)、中等級(M)和自由級(F)三個等級;內(nèi)螺紋規(guī)定了中等級(M)和標準級(N)二個等級,見圖7。圖7英制螺紋中徑和基本偏差大小關(guān)系及位置3.4.9三種螺紋對照表
米制、美制和英制三種螺紋的對照見表12。表12三種螺紋對照表項目米制美制英制牙型60°牙底平
或牙底圓弧60°UN-牙底平
UNR—牙底圓弧55°牙頂、牙底
全部圓弧系列粗牙:M(d)
細牙:M(d×P)UNC、UNRC、UNF、UNRF、4UN、6UN、8UN、12UNBSW、BSF公差外螺紋:5g、6g、8g內(nèi)螺紋:5H、6H、7H
外螺紋:1A、2A、3A
內(nèi)螺紋:1B、2B、3B外螺紋:緊?、中(M)、自由(F)內(nèi)螺紋:中等(M)、普通(N)單位米制英制英制螺紋標準DIN一三-1~一五ANSI.B1.1BS84量規(guī)標準DIN一三-16、17ANSIB1.2BS919-2螺紋檢驗DIN一三—一八ANSIB1.3主要使用地域歐洲、澳洲、中國及日本美國、英國、法國、加拿大、日本、非洲、中東、澳洲英國、澳洲、阿根廷、智利、意大利、瑞典、比利時、匈牙利、捷克、中東、東南亞、中國臺灣3.4.10三種螺紋標記示例對照
三種螺紋標記示例對照見圖8。圖8三種螺紋標記示例對照3.5緊固螺紋的檢驗方法
螺紋是空間曲面體,幾何參數(shù)多,例如大徑、中徑、小徑、牙側(cè)角、螺距、導(dǎo)程、軸向長度和軸向位置、錐度、圓度、同軸度、牙頂高和牙底高、牙頂和牙底圓弧半徑等。從理論上講,只有對螺紋的每一個參數(shù)都進行單獨檢測才能準確地確定螺紋的質(zhì)量水平。但從經(jīng)濟方面考慮,對螺紋所有參數(shù)都進行單獨檢測的方法是行不適宜的。另外,各種參數(shù)對螺紋使用性能的影響是不同的,對緊固件而言沒有必要控制螺紋的所有單項參數(shù)。
1905年,泰勒(WILLIAMTAYLOR)設(shè)計出世界上第一套螺紋檢驗量規(guī)(通、止規(guī)),申報了發(fā)明專利。這項螺紋檢驗技術(shù)被世界各國所采納,并且沿用至今。螺紋通規(guī)用于保證內(nèi)、外螺紋間的可裝配性;螺紋止規(guī)希望用于保證螺紋件具有一定的抗拉強度。
工業(yè)發(fā)達國家為指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計者正確地表達對螺紋不同的檢測要求,已將螺紋檢驗要求分為幾個等級。同時,針對每一檢驗級別,又規(guī)定了可選用的檢測手段(量規(guī)和儀器)。這樣就建立起一整套螺紋檢驗體系。為保證螺紋產(chǎn)品質(zhì)量奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的通、止規(guī)檢驗手段處于該體系中的最低檢驗要求等級。
應(yīng)當著重指出:ISO3269:2000“緊固件驗收檢查”(GB/T90.1—2002等同采用)第4.4條規(guī)定:“檢查中使用量規(guī)和測量儀器時,如果緊固件的尺寸和性能均在規(guī)定的極限范圍內(nèi),則不應(yīng)決定拒收任何緊固件。如有爭議,應(yīng)使用直接測量。但不適用于螺紋檢查。用量規(guī)檢驗螺紋是決定性的”。實踐中,無論內(nèi)銷還是出口緊固件產(chǎn)品用螺紋量規(guī),綜合檢查還是目前唯一采用的方法。
3.5.1美制螺紋檢驗標準
由于螺紋檢驗的不統(tǒng)一性給貿(mào)易雙方的檢驗帶來了許多質(zhì)量的爭議。為扭轉(zhuǎn)這種局面,美國在螺紋檢測方面進行了大量技術(shù)研究,提出了緊固螺紋檢測體系標準。這在國際上是比較先進和完善的一套螺紋檢驗方法。
美國在1979年首先頒布了ANSI/ASMEB1.3—1979(2001年確認)“螺紋尺寸接收檢驗方法”標準,較好地解決統(tǒng)一了這個問題。該標準規(guī)定了螺紋三種測量方法,即“21”方法、“22”方法和“23”方法,具體內(nèi)容是:
a方法“21”:為確保螺紋在規(guī)定的旋合長度范圍內(nèi)的互換性,通規(guī)檢驗螺紋的最大實體尺寸,止規(guī)LO或HI檢查螺紋作用中徑。
b方法“22”:為確保螺紋在規(guī)定的旋合長度范圍內(nèi)的互換性,通規(guī)檢驗螺紋的最大實體尺寸時,也要控制螺紋全長的最小實體尺寸,其它螺紋要素尺寸不檢驗。
c方法“23”:為確保螺紋在規(guī)定的旋合長度范圍內(nèi)的互換性,除用通規(guī)檢驗螺紋的最大實體尺寸,還要控制螺紋全長的最小實體尺寸和其它所有螺紋要素:如導(dǎo)程角、半角、橢圓度、錐度等。
美國商品緊固件的螺紋檢驗
美國IFI-7版緊固件匯編中規(guī)定:商品緊固件的螺紋檢驗,一般采用“21”方法。
外螺紋檢驗標記方式:
1/4—20—UNC—2A—(21)
即用2A級螺紋環(huán)規(guī)通規(guī)(GO)綜合檢驗1/4—20—UNC螺紋各個要素的最大實體尺寸;用2A級止規(guī)(LO)檢查螺紋作用中徑,以及檢查螺紋大徑后,作出合格與否的判斷。
內(nèi)螺紋檢驗標記方式:
1/4—20—UNC—2B—(21)
即用2B級螺紋塞規(guī)通規(guī)(GO)綜合檢驗1/4—20—UNC內(nèi)螺紋各個要素的最大實體尺寸;用2B級止規(guī)(HI)檢查螺紋作用中徑,以及檢查螺紋小徑后,作出合格與否的判斷。
3.5.1.1量規(guī)的使用原則
1
工作量規(guī)和驗收量規(guī)
在螺紋的日常檢驗中,經(jīng)常出現(xiàn)對使用量規(guī)的爭議。也就是說檢驗螺紋時,在用新量規(guī)和舊量規(guī)檢驗同一工件,可能出現(xiàn)不同的檢驗結(jié)論。這種情況在出廠檢驗和出口貿(mào)易中時有發(fā)生。
為盡量避免采用不同磨損程度的量規(guī)引發(fā)檢測結(jié)果爭議,這在我國GB/T3934-1983“普通螺紋量規(guī)”(ISO一五02等效)中規(guī)定了“驗收螺紋量規(guī):系指檢驗部門或用戶代表在驗收工件螺紋時所用的螺紋量規(guī)”;同時在其第1.6條中還規(guī)定:“當檢驗中發(fā)生爭議時,若判斷工件螺紋為合格的螺紋量規(guī)是符合本標準規(guī)定的,則該工件螺紋應(yīng)作為合格處理。”。在美國標準ANSI/ASME
B1.2“統(tǒng)一UN/UNR英寸螺紋系列量規(guī)和測量”標準中,也提出量規(guī)分工作量規(guī)和驗收量規(guī)的二種量規(guī)(X偏差)。在實際使用上,推薦采用如下方法:
a.工作量規(guī)一般用于生產(chǎn)過程的螺紋檢驗的量規(guī)。
即用新的或較新通規(guī),舊的或接近磨損極限的止規(guī)作為工作量規(guī)。
b.驗收量規(guī)一般用于企業(yè)檢驗部門或用戶代表判定螺紋是否合格的仲裁性的量規(guī)。
即用舊的或接近磨損極限的通規(guī),新的或較新的止規(guī)作為驗收量規(guī)。
2
檢驗方法
a用通規(guī)檢驗螺紋時,規(guī)定不得借用任何工具,用手不用過大的力,將通規(guī)自由旋入螺紋全長。那么作用在量規(guī)上的力究竟應(yīng)用多大?美國IFI緊固件協(xié)會提出螺紋檢驗時,作用在量規(guī)上允許最大扭矩為12倍公稱直徑英磅。
b
用止規(guī)檢驗螺紋時,用手不用過大的力,將止規(guī)旋入螺紋并止住后擰退,以擰退螺紋的牙(扣)數(shù)評定合格與否。
c各國標準規(guī)定允許螺紋止規(guī)進入螺紋的牙數(shù):
a)米制螺紋通、止規(guī)的檢驗標準依據(jù):
國際標準ISO一五02“普通螺紋量規(guī)與檢驗”及日本JISB052“米制普通螺紋量規(guī)極限”規(guī)定:
內(nèi)、外螺紋止規(guī)均不允許進入2牙。當產(chǎn)品的有效螺紋少于3牙時,則止規(guī)不允許進入螺紋。
b)ANSI/ASMEB1.2“統(tǒng)一螺紋量規(guī)”標準中規(guī)定內(nèi)、外螺紋止規(guī)均不允許進入3牙。
c)對米制螺紋和美制螺紋產(chǎn)品的螺紋少于3牙,止規(guī)不允許進入螺紋。
d、光滑量規(guī)的通規(guī)應(yīng)能自由通過螺紋全長,止規(guī)允許進入量:
(Z1+Z2)≤m/2(或H/2)
式中:Z1、Z2—止規(guī)進入量;
m(或H)—螺母高度。
第四章米制緊固件機械性能
國際標準化組織早在上世紀70年代即著手螺栓、螺母及緊定螺釘“機械性能標準”的研究制定工作,現(xiàn)行標準有:ISO898系列(碳鋼和合金鋼制造的螺栓、螺釘、螺柱、螺母和緊定螺釘機械性能)、ISO3506系列(不繡鋼制造的螺栓、螺釘、螺柱、螺母、緊定螺釘和自攻螺釘機械性能)和ISO8839(有色金屬制造的螺栓、螺釘、螺柱和螺母)等緊固件機械性能標準(詳見附錄一)。這些標準覆蓋面較廣,并能滿足大部分米制緊固件產(chǎn)品的性能需要,因而得到各國的廣泛采用。
4.1碳鋼和合金鋼螺栓、螺釘和螺柱的機械性能
4.1.1適用范圍
ISO898-1規(guī)定了由碳鋼或合金鋼制造的螺栓、螺釘和螺柱的機械性能。適用的螺紋規(guī)格范圍為:粗牙螺紋M1.6~M39;細牙螺紋M8×1~M39×3。規(guī)定試驗環(huán)境溫度為10℃~35℃,即本標準給出的機械性能,是在室溫條件下試驗測出的,而在較高或較低溫度下試驗測得的機械和物理性能會有所變化。在標準的附錄A中列出了+20℃、+100℃、+200℃、+250℃和+300℃的條件下,從經(jīng)驗得到的屈服點或規(guī)定非比例伸長應(yīng)力降低情況的近似情況的近似表述,但這些數(shù)據(jù)不能作為試驗技術(shù)要求,即不應(yīng)作為驗收檢查的依據(jù)。
ISO898-1指出某些頭部幾何尺寸造成頭部剪切面積小于螺紋應(yīng)力截面積的產(chǎn)品,可能達不到本標準關(guān)于抗拉或扭矩的要求,例如:沉頭、半沉頭和圓柱頭,對于這部分產(chǎn)品,標準明確規(guī)定不進行楔負載試驗。
ISO898-1明確規(guī)定了本標準未規(guī)定剪切應(yīng)力和耐疲勞性。如有使用要求,應(yīng)由供需雙方協(xié)議有關(guān)性能指標與試驗方法。
ISO898-1規(guī)定:螺紋規(guī)格大于M39的外螺紋緊固件,只要能符合性能等級的所有要求,則可以使用本標準的標記制度。ISO898-1還規(guī)定“本標準不適用于緊定螺釘及類似的不受拉力的螺紋緊固件”。
4.1.2機械性能等級的標記制度
ISO898-1對螺栓、螺釘和螺柱的機械性能分為10個等級,并分別標記為3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9和12.9。
機械性能等級標記用兩組數(shù)字表示,兩組數(shù)字中間用符號“.”隔開。標記中第一部分數(shù)字(“.”前)表示這一等級的公稱抗拉強度的百分之一,第二部分數(shù)字(“.”后)代表這一性能等級的“屈強比”的10倍。
螺栓機械性能主要取決于材料、加工工藝和熱處理狀態(tài)等。
4.1.3材料
ISO898-1規(guī)定了螺栓、螺釘和螺柱各性能等級的鋼種和最低回火溫度,見表一三。表一三材料性能等級材料和熱處理化學(xué)成分/%回火溫度/℃minCPmaxSmaxBmaxminmax3.6碳鋼—0.200.050.060.003—4.6—0.550.050.060.003—4.85.60.一三0.550.050.060.003—5.8—6.88.8低碳合金鋼(如硼、錳或鉻),淬火并回火或中碳鋼,淬火并回火0.一五0.400.0350.0350.0034250.250.550.0350.0359.8低碳合金鋼(如硼、錳或鉻),淬火并回火或中碳鋼,火并回火0.一五0.350.0350.0350.0034250.250.550.0350.03510.9低碳合金鋼(如硼、錳或鉻),淬火并回火0.一五0.350.0350.0350.00334010.9中碳鋼,淬火并回火或低、中碳合金鋼(如硼、錳或鉻),淬火并回火或合金鋼,淬火并回火0.250.550.0350.0350.0034250.200.550.0350.200.550.0350.0350.00312.9合金鋼,淬火并回火0.280.500.0350.0350.003380標準對材料化學(xué)成分規(guī)定了一個較大的范圍,如無特殊規(guī)定,應(yīng)由緊固件生產(chǎn)企業(yè)選用材料牌號,但仍應(yīng)對照鋼材的化學(xué)成分。例如,生產(chǎn)3.6級的方頭螺栓,可采用含碳量上限為0.20%的材料,而Q235含碳量的上限超出了對3.6級規(guī)定的,用以制造3.6級螺栓是不合適的。
8.8級、9.8級和10.9級都允許用低碳合金鋼制造,其性能也能達到相應(yīng)性能等級的要求,在某些方面還具有優(yōu)越性,如良好的冷成型性,淬火時脫碳及開裂傾向小,低的缺口敏感性及低的延遲斷裂傾向等。由于淬火后獲得的低碳馬氏體硬度比較低(35~45HRC左右),需采用較低的回火溫度,在金相組織中仍是回火馬氏體組織,故稱為“低馬鋼”,為與中碳鋼制造的螺栓有所區(qū)別,故低馬鋼制造的10.9級產(chǎn)品在性能等級標記下加下劃線“
”。常用低馬鋼有一五MnVB、一五MnB、20MnTiB等,其中主要合金元素為錳和硼。對硼的看法各國尚有分歧,美國認為含硼的錳鋼有潛在的危險,曾經(jīng)要求貿(mào)易部門禁止亞洲含硼錳鋼制造的緊固件進口。但是隨著使用量的加大及實際使用效果的驗證,對含硼鋼制造的8.8級和9.8級螺栓,已經(jīng)得到了ISO標準的認可。
ISO898-1表2中規(guī)定硼(B)最大含量為0.003%(老標準為0.006%),并在表2的注1)中又說明最大硼含量可達0.005%,其非有效成分可用添加劑鈦和鋁控制。硼鋼是一種比較經(jīng)濟的鋼種,微量的硼就能大大地提高鋼的淬透性(如0.003%)。但硼含量高了對鋼也是有害的。因為硼化物是一種極硬及極脆的夾雜,量多了會增加脆性。應(yīng)當指出,我國冶金標準中規(guī)定含硼量的上限為0.007%,用國產(chǎn)的硼鋼生產(chǎn)出口的緊固件,含硼是有可能超標的。
ISO898-1表2的注7)中規(guī)定:“合金鋼至少應(yīng)含有以下元素中的一種元素,其最小含量為:鉻0.30%;鎳0.30%;鉬0.20%;釩0.10%”。由文字本身理解10.9級分出了三個層次:第一層次是中碳鋼;第二層次含硼、錳或鉻的低中碳合金鋼,這種材料是作為調(diào)質(zhì)鋼來使用的,如40MnB、45MnB等;第三層次才是有最低合金含量要求的合金鋼。對10.9和12.9級的材料,應(yīng)具有良好的淬透性,以保證螺紋截面的芯部在淬火后獲得90%的馬氏體[ISO898-1表2的注6)]。
ISO898-1表2中增加了注9):“該(指12.9級)化學(xué)成分和回火溫度尚在調(diào)查研究中”。其含碳量的下限也從原來的0.20%提高到0.28%。國內(nèi)、外生產(chǎn)12.9級的螺栓量較少,對12.9級的材料還在研究中。
ISO898-1表2注8)指出:考慮承受抗拉應(yīng)力,12.9級的表面不允許有金相能測出的白色磷聚集層。生產(chǎn)中,對高性能等級的材料,為便于成型,在冷鐓成型前,原材料進行磷化處理,在完成成型后,表面留有殘余的磷化層。如不進行清理,在后序的淬火加熱時殘余的磷就會滲入金屬表面形成磷化物,這種磷化物對12.9級螺栓是有害的,故應(yīng)避免,即在熱處理前應(yīng)對殘留的磷化層進行清理。
4.1.4機械性能指標
ISO898-1:1999中對螺栓、螺釘和螺柱機械和物理性能做了詳細規(guī)定和說明,對于不同品種、不同尺寸和不同交貨要求的產(chǎn)品,并不是要求所有的項目,而是有所取舍。另外,在實踐中應(yīng)根據(jù)自身質(zhì)量保證能力、經(jīng)濟性和自已的實踐經(jīng)驗,注意各性能指標間的內(nèi)在聯(lián)系,確定內(nèi)控指標。
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