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使用設(shè)計(jì)是高端緊固件可靠性的前提
航天科技集團(tuán) 陳茂亭（總師）
【 緊固件產(chǎn)業(yè) 緊固件雜志 】高端緊固件是指用于高端裝備或裝備的高端部位緊固件，例如航空裝備、海洋工程裝備、軌道交通裝備、衛(wèi)星制造裝備及應(yīng)用、智能制造裝備等領(lǐng)域，以及國(guó)防武器裝備領(lǐng)域，這些領(lǐng)域科技含量高，創(chuàng)新內(nèi)容多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于工作環(huán)境和功能要求的特殊性，使用了大量的新型結(jié)構(gòu)材料，采用了許多新型的結(jié)構(gòu)形式，因此要求使用新型的緊固件和連接件；在汽車領(lǐng)域、生化領(lǐng)域以及風(fēng)電領(lǐng)域等，其某些部位的連接和緊固件也涉及高的連接強(qiáng)度、先進(jìn)的防腐蝕技術(shù)以及長(zhǎng)壽命等要求，不是普通意義上認(rèn)為的螺釘螺帽所能夠勝任的，而是需要選用高端緊固件。顯而易見，由于使用中的高端緊固件非正常失效可能造成的危害或損失難以估量，所以，如果說質(zhì)量是緊固件的生命，那么，可靠性就是高端緊固件的靈魂。
對(duì)于緊固件來講，人們對(duì)其產(chǎn)品和質(zhì)量的認(rèn)識(shí)如同對(duì)其他客觀事物一樣，隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷演變。由于歷史的原因，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，傳統(tǒng)的質(zhì)量觀念強(qiáng)調(diào)緊固件符合連接的要求，即是能夠“擰上去，緊固住”，也就是符合性要求。當(dāng)代的緊固件及其質(zhì)量的概念，尤其是高端裝備制造的生成，在實(shí)踐中人們從重視所要求的連接即符合性的要求，更強(qiáng)調(diào)連接的適用性要求，也就是說，緊固件在使用時(shí)能成功地適合用戶明確的要求和隱含的需要才是高質(zhì)量的。對(duì)高端緊固件可靠性的描述，適用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的一般定義，是指在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。產(chǎn)品的質(zhì)量低劣，可靠性不高，耐久性很差，不僅會(huì)造成極大地經(jīng)濟(jì)損失，甚至?xí)＜叭松戆踩皣?guó)家的安全。
保證高端緊固件的可靠性，就要采用系統(tǒng)的方法，實(shí)行可靠性工程�？煽啃怨こ淌侵笧榱诉_(dá)到產(chǎn)品的可靠性要求而進(jìn)行的使用設(shè)計(jì)（包括選型）、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)驗(yàn)證等一系列工作。這里特別提出使用設(shè)計(jì)的問題，是因?yàn)楦叨司o固件產(chǎn)品不同于其他產(chǎn)品，其使用設(shè)計(jì)和正確選型對(duì)于高端緊固件完成設(shè)定的功能具有非常重要的意義。實(shí)際上，緊固件本身是一個(gè)龐大的家族，有人曾粗略統(tǒng)計(jì)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的產(chǎn)品就涉及300000個(gè)規(guī)格，另外還有各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。高端裝備和裝備的高端部位的連接，由于其連接的特殊需要，使用了大量的非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。緊固件的連接，根據(jù)需要有大有小，大部分是群體使用，要能夠適應(yīng)連接的強(qiáng)度、應(yīng)力、溫度、環(huán)境等工況飛要求，還要受到安裝操作空間的限制等等。因此，做好使用設(shè)計(jì)，正確合理選擇高端緊固件的型號(hào)規(guī)格、防松形式、耐環(huán)境方式等是高端緊固件使用中實(shí)現(xiàn)可靠性的前提。
首先是高端緊固件的使用單位及其設(shè)計(jì)人員，要提高對(duì)緊固與連接的重要性的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)相應(yīng)的技術(shù)知識(shí)。在我國(guó)改革開放初期，有一段時(shí)間政策支持引進(jìn)西方的先進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)，在消化吸收的基礎(chǔ)上實(shí)施國(guó)產(chǎn)化，并以國(guó)產(chǎn)化率衡量引進(jìn)的成果。當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)曾流傳這樣兩個(gè)故事：一是說在表?yè)P(yáng)桑塔納轎車的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到80%時(shí)，同時(shí)指出其使用緊固件的進(jìn)口率則仍然不低于80%；另一個(gè)故事仍是說上海。上海飛機(jī)公司與麥道公司合作，為其生產(chǎn)某型號(hào)飛機(jī)的尾翼和翅膀。裝配時(shí)發(fā)現(xiàn)少了幾顆緊固件，現(xiàn)場(chǎng)又說用國(guó)產(chǎn)的緊固件替代，外方堅(jiān)決不同意，并堅(jiān)持從美國(guó)空運(yùn)這幾顆短缺的緊固件，以縮短裝配線的停工間隔。流傳這兩個(gè)故事，一是要說西方國(guó)家作為先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家，其對(duì)緊固件的重視程度應(yīng)該能夠給我們某些啟示；另外也說明，他們?cè)诓考⒋蠹矫嫦嘈盼覀兙哂猩a(chǎn)和質(zhì)量保障能力，而又對(duì)我們的緊固件“很不放心”，這對(duì)我們緊固件的技術(shù)研發(fā)和制造似是無意地抽了一鞭子。
有一種說法，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在選用緊固連接件時(shí)，給予怎樣的重視都不為過分。某電子產(chǎn)品單位2009年有過一次質(zhì)量統(tǒng)計(jì)，其中因?yàn)榫o固件選用和使用不當(dāng)導(dǎo)致的質(zhì)量事故占到30%還多！其中有螺釘過長(zhǎng)把對(duì)面的電路頂壞的；有在試驗(yàn)時(shí)因?yàn)槁萁z松動(dòng)造成電信號(hào)不穩(wěn)，找原因就找了十幾天；還有產(chǎn)成品搬運(yùn)時(shí)聽到里面有多余物的“嘩啦嘩啦”響聲，不得不拆開檢查，原來是一個(gè)平墊片在自由活動(dòng)！值得欣慰的，我國(guó)的高端制造業(yè)的部分行業(yè)，隨著技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收再創(chuàng)新，對(duì)緊固件重要性的認(rèn)識(shí)從設(shè)計(jì)人員到領(lǐng)導(dǎo)都有了質(zhì)的提升，反應(yīng)了我國(guó)高端技術(shù)的層次達(dá)到了新的水平。例如航空航天業(yè)，緊固件及其連接已經(jīng)常被作為重要技術(shù)事項(xiàng)進(jìn)行專題討論；設(shè)計(jì)人員也常常表現(xiàn)出對(duì)新的連接理論、新的連接方式和新的緊固件知識(shí)的渴求。航天某單位為解決現(xiàn)有力矩安裝要求不充分，覆蓋率不高的問題，曾組織相關(guān)部門針對(duì)緊固件定力矩問題開展了多次研討，從研究確定力矩值、采取先進(jìn)的工藝方法提高裝配保障能力和研究應(yīng)用緊固件先進(jìn)放松手段三方面開展專題工作。某些機(jī)構(gòu)的機(jī)械類元器件M3以上螺釘已100%落實(shí)了力矩要求，其他受操作空間限制的部位和部件，采用了多環(huán)節(jié)保障防松措施，極大地提高了緊固件安裝和使用的可靠性。
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