在汽车零部件的实际装配应用中,尤其是紧固件(如螺栓、螺钉、销钉等)的装配,需要考虑紧固件安装后,紧固件在波动时,是否会存在于匹配零件的干涉问题,由此,引出了延伸公差带的含义。
在图纸设计时,设计人员应考虑此风险是否存在,因此,对紧固件装配的对手件定义时,需重点考虑此点,合理的运用延伸公差带,来避免装配活动干涉。
延伸公差带表示的是被测要素延伸了一段距离后的要求,主要是避免隐性活动干涉问题。
延伸公差带符号表示方式
当采用延伸公差带时,需将延伸公差带符号放置于公差框格中固定的公差与使用的实体状态修饰符号之后,延伸公差带的表示符号为P加圆圈,符号后面需增加公差带的最小延伸高度,如下图示例,延伸高度为16mm,此延伸高度为需要测量的高度方向上对位置度的要求,位置度要求需满足0.5mm,采用最大实体状态。
延伸公差带的应用
当螺纹孔或过盈孔的方向波动可导致紧固件,如螺钉、螺栓或销与匹配零件干涉时,须应用延伸公差带。在为螺纹孔或过盈孔的位置规定公差后,孔在位置度极限范围内出现倾斜时会发生干涉。浮动式紧固件应用仅涉及过孔,固定式紧固件则不同,其方向受装配的实际加工的孔所控制。
当螺栓与零件匹配时,螺栓会偏离理论轴线,与匹配件形成干涉,如下图所示,螺栓与零件干涉,存在干涉量,不利于实际状态下装配。
如下图所示,对延伸公差带进行阐述,螺栓的延伸公差带的最小高度等于匹配零件的厚度,在延伸公差带高度方向上,对位置度进行检测,监控,从而避免螺栓与匹配零件干涉。
如下图所示,对螺纹孔的位置度要求为0.25mm,采用最大实体原则,同时采用延伸公差带,公差带高度为14mm,基于A/B/C基准下。其含义为对螺纹孔在延伸公差带最小高度14mm以上,螺纹孔的位置度公差带为0.25mm,此值为基于理论位置轴线的偏差。
匹配零件中的过孔
若匹配零件的过孔尺寸由下面推荐的公式确定的,则规定延伸公差带可确保固定式紧固件不与其干涉。不需要为了紧固件方向的极限波动而进一步扩大过孔。
浮动式紧固的情况
当两个或多个零件使用紧固件装配时,如螺栓与螺母,且所有零件上的螺栓安装孔均为过孔时,将其称为“浮动式紧固的情况”如下图中B-1。当紧固件直径都相同且期望对装配零件使用相同的过孔直径与位置度公差时,可应用下列公式:
H=F+T或T=H-F(H为过孔的最小直径,F为紧固件的直径,T为要求的位置度公差)
使用延伸公差带的固定式紧固情况
当装配零件之一使用固定件约束时,如螺纹孔中的螺钉或螺栓,将其称为“固定式紧固情况”,如图B-2形式。当紧固件直径相同且期望对每个紧固件使用相同的位置度公差时,可使用以下公式:
H=F+2T或T=(H-F)/2
与浮动式固定的情况相比,每个零件允许的位置度公差为其一半。
本文的阐述与解释,是基于ASMEY14.5-标准的基础上进行理解,若是想进一步理解投影公差带,可对标准进一步解读,以便更好地对投影公差带进行运用。