一次设计的夹具中,对心夹钳压板上压头固定螺栓发生断裂,分析原因,认为是压板和压头有一定悬伸长度,且受一定斜向剪切力,所以导致螺栓断裂。
因为夹具以实用1年以上,结构也不能改变。最终解决方案是将固定螺栓的等级由12.9改为8.8。牺牲强度,增加韧性。
螺栓的强度等级是根据力学性能划分的。依相关标准,螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级,其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火、回火),通称为高强度螺栓,其余通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号有两部分数字组成,分别表示螺栓材料的公称抗拉强度值和屈强比值。例如:
性能等级4.6级的螺栓,其含义是:
1、螺栓材质公称抗拉强度达400MPa级;
2、螺栓材质的屈强比值为0.6;
3、螺栓材质的公称屈服强度达400×0.6=240MPa级
性能等级10.9级高强度螺栓,其材料经过热处理后,能达到:
1、螺栓材质公称抗拉强度达1000MPa级;
2、螺栓材质的屈强比值为0.9;
3、螺栓材质的公称屈服强度达1000×0.9=900MPa级
既然8.8级以上经过了热处理,那就说明螺栓有了一定硬度,不同等级螺栓的硬度应该是不同的。
再继续调查,查阅国标《GB/T 3098.1-2010紧固件性能》
发现10.9等级螺栓硬度为32~39HRC,12.9等级螺栓硬度为39~44HRC。
因此,得出结论,螺栓等级高,虽然抗拉强度变高,但同时硬度也变高从而变脆。
压板悬伸夹紧,固定螺栓位置有一定剪切力,降低等级,从而降低螺栓折断风险。
螺栓等级并不是越高越好,还要根据使用情况来选择。
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