螺栓拧紧方法
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常用的拧紧方法与检验方法拧紧,实际上就是要使两被连接体间具备足够的压紧力,反映到被拧紧的螺栓上就是它的轴向预紧力(即轴向拉应力)。
而不论是两个被连接体间的压紧力还是螺栓上的轴向预紧力,在工作现场均很难检测,难以直接控制。
因而,人们采取了下述几种方法予以间接控制。
1.扭矩控制法(T)扭矩控制法是最开始同时也是最简单的控制方法,它是当拧紧扭矩达到某一设定的控制值Tc时,立即停止拧紧的控制方法。
2.扭矩—转角控制法(TA)扭矩—转角控制法是在扭矩控制法上发展起来的,应用这种方法,首先是把螺栓拧到一个不大的扭矩后,再从此点始,拧一个规定转角的控制方法。
3.屈服点控制法(TG)屈服点控制法是把螺栓拧紧至屈服点后,停止拧紧的一种方法。
它是利用材料的屈服现象而发展起来的一种高精度拧紧方法。
屈服点控制法的拧紧精度是非常高的,其预紧力的误差可以控制在±4%以内,但其精度主要是取决于螺栓本身的屈服强度。
4.落座点—转角控制法(SPA)落座点—转角控制法是最近新出现的一种控制方法,它是在TA法基础上发展起来的。
SPA法与TA法比较,其主要优点是:能克服在Ts时已产生的扭矩误差,因此,可以进一步提高拧紧精度。
5.质量保证法(QA)QA法是通过测量螺栓的增长量来确定是否达到屈服点的一种控制方法。
拧紧效果的检测方法1.事后法(1)松开法:将拧紧的螺栓用扭矩扳手松开,读出松开时的瞬时值。
(2)紧固法:即对已经拧紧的螺栓用扭矩扳手沿螺栓的拧紧方向再施加一个逐渐增大的扭矩,直至螺栓再一次产生拧紧运动,读出此时的瞬时值。
(3)标记法:即对已经拧紧螺栓的拧紧位置做一个标记,将螺栓拧松之后再拧紧到原来位置时的扭矩值。
2.过程法(1)直接法:在需要检测时,把用于检测的扭矩传感器直接串接于板头与被拧紧的螺栓之间,拧紧时可以直接读出读数。
(2)固定传感器法:与直接法的区别是,用于检测的扭矩传感器不是临时安装的,而是固定在扳子的输出轴上。
拧紧工艺方法拧紧工艺方法是指在装配线上对螺栓、螺母或螺钉等零部件进行拧紧的过程。
下面列举了50条关于拧紧工艺方法的详细描述:1. 扭矩控制:通过设置合适的扭矩限制,确保螺栓拧紧到规定的扭矩值。
2. 角度控制:除了扭矩控制外,还可以通过角度控制来确保螺栓拧紧到规定的角度范围内。
3. 扭矩角度联合控制:结合扭矩和角度控制,以确保螺栓的拧紧质量。
4. 拉伸控制:通过拉伸测量来控制螺栓的拧紧力,以确保拧紧质量。
5. 拉力控制:对于需要更高精度的拧紧,可以利用拉力控制技术。
6. 高速拧紧:采用高速拧紧工艺,提高生产效率。
7. 低速拧紧:对于对拧紧精度要求较高的螺栓,可以采用低速拧紧工艺。
8. 自动拧紧:利用自动化设备进行螺栓拧紧,提高生产效率。
9. 半自动拧紧:结合人工和自动化设备进行螺栓拧紧,既保证了拧紧质量又提高了效率。
10. 手动拧紧:对于特殊情况或小批量生产,采用手动拧紧方法。
11. 螺栓松固特性的测定:通过测试螺栓的松固特性,选择合适的拧紧工艺。
12. 螺母端座设置:设计合适的螺母端座,以确保螺栓在拧紧过程中不受损。
13. 拧紧序列设计:合理设计螺栓的拧紧顺序,避免因为拧紧顺序不当而引起的问题。
14. 螺纹润滑:在拧紧过程中保证螺纹的润滑,减小拧紧时的摩擦力。
15. 拧紧设备校准:定期对拧紧设备进行校准,确保其拧紧准确度。
16. 螺纹清洁:在进行拧紧前,清洁螺栓和螺母的螺纹,避免因杂质导致的拧紧不良。
17. 拧紧力矩分析:分析拧紧力矩曲线,判断拧紧质量。
18. 拧紧工艺优化:结合实际情况,优化拧紧工艺,提高生产效率和产品质量。
19. 螺栓拧紧传感器:利用拧紧传感器监测螺栓的实际拧紧情况,实时反馈拧紧力矩。
20. 拧紧过程监控:通过监控拧紧过程,及时发现问题并采取措施。
21. 拧紧参数记录:记录每个螺栓的拧紧参数,建立拧紧数据档案。
22. 拧紧防错措施:采取措施确保错误螺栓拧紧情况的发现和纠正。
23. 自动拧紧机器人:利用机器人进行螺栓的自动拧紧作业,提高生产效率。
螺栓拧紧策略螺栓拧紧是一项重要的工程任务,它直接关系到机械设备的稳定性和安全性。
正确的螺栓拧紧策略可以有效地防止螺栓松动、断裂等问题,从而确保设备的正常运行。
本文将探讨一些螺栓拧紧的策略和技巧。
一、选择合适的螺栓材质和规格在进行螺栓拧紧之前,首先要选择合适的螺栓材质和规格。
不同的工作环境和负荷条件需要不同材质的螺栓,如不锈钢螺栓适用于潮湿环境,高强度合金螺栓适用于重载工况。
此外,根据设备的要求选择合适的螺栓规格也是非常重要的。
二、掌握正确的拧紧力矩拧紧螺栓时,必须掌握正确的拧紧力矩。
过大或过小的力矩都会导致螺栓连接失效。
拧紧力矩应根据螺栓的规格、工作条件和设备要求进行合理调整。
可以通过力矩扳手等工具来实现精确拧紧。
三、采用预紧和松紧的拧紧方法为了确保螺栓连接的紧固效果,可以采用预紧和松紧的拧紧方法。
首先进行预紧拧紧,然后再松紧一定角度,使螺栓连接处产生弹性变形,从而增加连接的紧固力。
这种拧紧方法能够有效地防止螺栓松动。
四、进行交叉拧紧在拧紧多个螺栓时,应采用交叉拧紧的方法,即先拧紧螺栓A,再拧紧螺栓B,依次类推。
交叉拧紧可以均匀分配力矩,避免螺栓连接处产生应力不均导致失效。
五、定期检查和维护螺栓连接在长时间的工作中可能会出现松动的情况,因此定期检查和维护非常重要。
可以通过视觉检查、使用力矩扳手检测力矩等方法来判断螺栓连接的状态,及时进行紧固或更换。
六、使用防松螺母和垫圈为了增加螺栓连接的稳定性,可以使用防松螺母和垫圈。
防松螺母具有一定的弹性,能够有效地防止螺栓松动。
垫圈则可以均匀分配力矩,减小螺栓连接处的应力集中。
七、避免过度拧紧在拧紧螺栓时,要避免过度拧紧。
过度拧紧会导致螺栓拉伸过度,降低其承载能力,甚至引起断裂。
因此,在拧紧螺栓时要根据设备要求和力矩规范进行合理调整,避免过度拧紧。
总结起来,螺栓拧紧策略是确保机械设备正常运行的关键环节。
选择合适的螺栓材质和规格,掌握正确的拧紧力矩,采用预紧和松紧的拧紧方法,进行交叉拧紧,定期检查和维护,使用防松螺母和垫圈,避免过度拧紧,都是保证螺栓连接稳定的重要措施。
1. 确定拧紧扭矩
扭剪型高强螺栓的拧紧扭矩需要根据螺栓的规格和材料、连接的构件材料、使用环境等因素进行计算。
拧紧扭矩值需要满足设计要求和使用要求,过高或过低都会影响连接的性能。
2. 使用扭剪扳手拧紧
扭剪型高强螺栓必须使用扭剪扳手进行拧紧,扭剪扳手具有设置扭矩值的功能,可以保证螺栓的拧紧力度准确、可控。
拧紧时应垂直于螺栓轴线,并按照检验规定的扭矩进行拧紧,拧紧到预定扭矩时,扳手发出“卡嗒”声表示拧紧完毕。
3. 停止拧紧
当扭剪扳手发出“卡嗒”声时,需要继续用力,将扭剪扳手再次拧动1/4圈左右,让螺栓形变,产生剪断断裂。
然后再松开扳手,完成拧紧过程。
需要注意的是,不要反复拧紧,否则会影响螺栓的拧紧力度和性能。
螺栓拧紧程序标准化
螺栓拧紧程序标准化是确保装配质量的关键步骤,包括以下几个主要步骤:
1. 螺栓拧紧:根据螺栓的类型和装配要求,采用适当的拧紧方法。
对于一般螺栓,拧紧到连接件不松动即可。
对于垫片、填料结构的螺栓,应按照先有后、对称均匀、轮流拧紧的原则进行操作。
拧紧量要小,每次约为1/4-1/2圈,直到达到所需的预紧力。
2. 检查与测量:在每根螺栓都拧紧后,应检查法兰是否歪斜,测量法兰之间的间隙是否一致,以便及时纠正。
3. 螺栓紧固顺序:应按照先中间、后两边、对角、顺时针方向依次、分阶段紧固的原则进行。
一般分两段紧固:第一步拧50%左右的力矩,第二步拧100%的力矩。
4. 拧紧控制方法:力矩控制法和力矩-转角控制法是最常用的两种方法。
力
矩控制法是当拧紧力矩达到某一设定的控制值时停止拧紧。
力矩-转角控制
法是在力矩控制法基础上发展起来的,首先把螺栓拧到一个不大的力矩后,再从此点开始,拧一个规定的转角。
5. 注意事项:在拧紧过程中,要特别注意不要拧得过紧,以免压坏垫片。
一般以拧到不漏为准。
最后检查法兰间隙,其间隙应一致并保持在2mm以上。
请注意,螺栓拧紧程序标准化并非一成不变,具体的操作方法还需根据装配的实际情况进行调整。
在实际操作中遇到问题时,建议咨询专业技术人员或查阅相关技术手册获取帮助。
螺栓拧紧方法范文螺栓拧紧是一项常见的机械作业,用于连接两个或多个零部件。
正确的螺栓拧紧方法可以确保连接的紧固力,并且做到安全可靠。
下面将介绍一些螺栓拧紧的方法和注意事项。
1.使用正确的工具:选用合适大小的扳手或扳手套筒,确保它们能够准确适配螺栓的规格。
扳手的操作杆要有足够的长度,以便施加适当的力矩。
同时,要保持扳手与螺栓轴线的垂直相切。
2.制定拧紧方案:在拧紧之前,要根据具体情况制定拧紧方案。
根据紧固要求和材料特性,决定螺栓的松紧度。
对于可逆螺栓(如一般机械设备),通常需要根据规范制定一个拧紧力矩值;对于一次性过载保护螺栓(如汽车轮胎螺栓),则需要使用特定的扭矩扳手。
3.设定正确的扭矩:根据制定的拧紧方案,设定并检查扭矩值。
确保扭矩扳手的调整是正确的,并使用合适的扭矩座或扭矩传感器进行检验。
4.制定拧紧顺序:对于一个由多个螺栓组成的连接,在拧紧之前,要制定一个正确的拧紧顺序。
这是为了避免产生过大的变形或者不均匀的紧固力。
一般采用交叉对角原则,即按照对角线的方式从左上角开始,进行交叉拧紧。
5.控制拧紧力矩:在对螺栓进行拧紧的过程中,要控制施力的力矩大小。
过小的力矩不能达到预期的紧固力,而过大的力矩可能会导致螺栓的损坏。
应使用力矩扳手密切控制拧紧力矩,并根据工程要求调整力矩值。
6.注意反拧:在螺栓拧紧之前,检查是否需要先将螺栓逆时针旋转一定角度或一定线程,以防止过紧。
有些松动式的螺栓需要在拧紧之前先顺时针旋转,然后再用力矩拧紧。
7.使用联合工具:对于大且重的螺栓,可能需要使用联合工具,如液压扳手或液压扳手扳杆。
这些工具可以提供更大的力矩,并且能够更好地控制力的平衡。
8.检查拧紧后的状态:完成拧紧后,要仔细检查螺栓的状态。
检查是否有过紧或过松的螺栓,以及螺栓与连接部件之间的插装情况。
如果发现任何异常,应立即采取措施进行修复。
总之,螺栓拧紧是一项关键的机械作业,需要根据具体情况制定拧紧方案,并使用合适的工具和方法进行操作。
螺栓拧紧定义及螺栓拧紧工作原理螺栓拧紧:主要应用在汽车行业装配,然而如何有效地控制“拧紧”,并达到“最佳”效果就是行业最关注的话题。
拧紧机就成为了有效地控制“拧紧” ,并能达到“最佳”装配拧紧工具。
拧紧定义及常用的拧紧方法1.螺栓拧紧定义零件采用螺栓联接就是为了使两被联接体紧密贴合,并承受一定的载荷,还需要两被联接体间具备足够的压紧力,以确保被联接零件的可靠联接和正常工作。
这样就要求作为联接用的螺栓,在拧紧后要具有足够的轴向预紧力。
然而这些力的施加,也都是依靠“拧紧”来实现的。
2.螺栓拧紧的常用3种方法螺栓拧紧就是要使两被联接体间具备足够的压紧力,反映到螺栓上就是它的轴向预紧力。
而不论是两被联接体间的压紧力还是螺栓上的轴向预紧力,在工作现场均很难检测,也就很难予以直接控制,下面就是螺栓拧紧的三种常用方法。
(1)扭矩控制法是指当拧紧的扭矩达到某一设定的目标值时,立即停止拧紧的控制方法。
但扭矩控制法的拧紧误差较大,当拧紧扭矩z的误差为0时,螺栓轴向预紧力的误差最大可达到±27_2%。
因此,扭矩控制法只应用于对螺栓轴向预紧力控制精度要求不高的场合中;(2)屈服点控制法是指利用材料屈服现象而发展起来的一种高精度的拧紧方法。
这种控制方法的拧紧精度非常高,其精度主要是取决于螺栓本身的屈服强度,然而在实际的拧紧操作中应用较少。
(3)扭矩一转角控制法是基于一定的转角,使螺栓产生一定的轴向伸长及联接件被压缩,其结果产生一定的螺栓轴向预紧力的关系。
因此,扭矩一转角控制法在要求较高的拧紧操作中得到了较为广泛的应用;在实际应用时则根据对拧紧要求的不同而选用其中的一种。
自动拧紧机的控制及检测系统主要分为三相变压器、控制及显示、主控单元、轴控单元、电动机驱动器及拧紧头等几大部分。
3.轴控单元主要功能,每个拧紧头装设一个,核心由51系列单片机组成的系统,其主要功能是:(1)接受拧紧头中扭矩传感器传送来的扭矩信号,进行放大和转换。
螺栓拧紧顺序及原理
螺栓拧紧是指在装配过程中使用扭矩工具将螺栓旋紧至预定扭矩的操作。
螺栓拧紧的顺序和原理对于确保装配的紧固性和均匀分布负载非常重要。
以下是常见的螺栓拧紧顺序及原理:
1. 交叉顺序:螺栓拧紧通常按照交叉顺序进行。
即首先选择相邻的两个螺栓进行拧紧,然后再选择离这两个螺栓最远的另外两个螺栓进行拧紧。
这样依次循环直到所有螺栓完成拧紧。
这种顺序能够保证力的均匀分布,防止装配件因受到不均匀力而出现翘曲或损坏。
2. 斜交顺序:在一些特殊情况下,交叉拧紧可能不适用,需要采用斜交顺序。
斜交顺序指的是按照斜线方向依次拧紧螺栓。
这种顺序也能够保证力的均匀分布,但相对于交叉顺序而言,斜交顺序需要更多的拧紧步骤。
3. 应力集中区顺序:对于一些装配件存在应力集中区的情况,需要特殊的拧紧顺序来减小应力集中的可能性。
通常,应力集中区的螺栓应该在其他螺栓之前拧紧,以确保其处于相对较低的应力状态。
4. 控制扭矩:螺栓拧紧的原理是通过控制扭矩来达到预定的装配要求。
拧紧扭矩的选择取决于装配件的材料、尺寸和设计要求等因素。
使用扭矩工具时,需要根据相关规范和要求设置合适的扭矩值,并确保每个螺栓都被拧紧到指定的扭矩值。
总之,螺栓拧紧顺序和原理对于确保装配的质量和可靠性非常
重要。
恰当的拧紧顺序和合理的扭矩控制可以防止螺栓松动、防止装配件变形或损坏,同时确保装配件的正常工作。
以下均以(牛.米)为单位。
温馨提示:当准备拧紧螺栓时,需要在螺栓的螺纹上涂少许机油,以便我们拧紧的时候减少多螺栓的损害;注意:机油不能涂太多,如涂太多后会造成“液锁”现象。
螺栓的拧紧方式及拧紧的质量评估在汽车制造业中,将各种汽车零部件装配成整车的过程,需要很多种不同类型的联接,比如焊接、螺栓联接和粘胶联接等。
其中螺栓联接是最重要的联接方法之一。
由于螺栓联接可以获得很高的联接强度,又便于装拆,具有互换性,通过标准化实现了大批量生产,成本低而且价格便宜,经常被应用到发动机、变速箱和底盘等重要位置的装配中。
所以,螺栓的拧紧质量直接影响到产品的安全性和可靠性。
螺栓联接质量控制原理螺栓联接的实质是通过将螺栓的轴向预紧力控制到适当范围,从而将两个工件可靠地联接在一起。
为了确保螺纹联接的刚性、密封性、防松能力和受拉螺栓的疲劳强度,联接螺栓对预紧力的精度要求是相当高的。
所以,轴向预紧力是评价螺栓联接可靠性的重要指标。
轴向预紧力的最低限是由联接结构的用途决定的,该值必须保证被联接工件在工作过程中始终可靠贴合。
轴向预紧力的最高值必须保证螺栓及被联接工件在预紧和工作过程中不会发生脱扣、剪断和疲劳断裂等损坏。
怎样控制和监控预紧力的数值,使之能够达到产品要求显然是一个值得研究的课题。
螺栓拧紧方法螺栓拧紧方法主要有两类,分别是弹性拧紧和塑性拧紧。
弹性拧紧一般指扭矩拧紧法,塑性拧紧主要包括转角拧紧法、屈服点拧紧法等。
1.扭矩拧紧法扭矩拧紧法的原理是扭矩大小和轴向预紧力之间存在一定关系。
通过将拧紧工具设置到某个扭矩值来控制被联接件的预紧力。
在工艺过程、零件质量等因素稳定的前提下,该拧紧方式操作简单、直观,目前被广泛采用。
根据经验,在拧紧螺栓时,有50%的扭矩消耗在螺栓端面的摩擦上,有40%消耗在螺纹的摩擦上,仅有10%的扭矩用来产生预紧力。
由于外界不稳定条件对扭矩拧紧法的影响很多,所以通过控制拧紧扭矩间接地实施预紧力控制的扭矩法将导致对轴向预紧力控制精度低。
而且有极少数的螺栓联接,扭矩已达到规定值,而螺栓头还未完全与被联接件贴合或间隙有时很小,目视不容易发现。
此时扭矩值是合格的,但预紧力很小,甚至没有,所以在这种情况下,如果仅仅提出保证扭矩合格,那么保证装配拧紧质量就成了一句空话。
图1 转角拧紧法的拧紧曲线2.转角拧紧法鉴于扭矩拧紧法存在的不足,美国在20世纪40年代末开始研究螺栓伸长和轴向力的关系。
螺栓拧紧时的旋转角度与螺栓伸长量和被拧紧件松动量的总和大致成比例关系,因而可采取按规定旋转角度来达到预定拧紧力的方法。
图1示意性地描述了转角拧紧法的曲线走向。
首先将螺栓拧紧到起始力矩Ms,即将螺栓拉伸到接近屈服点,然后,再旋转一定的角度A0,将螺栓拉伸到塑性区域。
旋转角度拧紧法的实质是控制螺栓的伸长量,在弹性范围内轴向预紧力与伸长量成正比,控制伸长量就是控制轴向力,螺栓开始塑性变形后,虽然两者已不再成正比关系,但螺栓受拉伸时的力学性能表明,只要保持在一定范围以内,轴向预紧力就能稳定在屈服载荷附近。
所以,图1中所示的两个摩擦系数不同的螺栓,虽然采用相同的拧紧法拧紧后的最终力矩M1与M2相差很大,但是,由于螺栓强度、尺寸相同,所以预紧力相差不大。
与扭矩拧紧法相比,不仅高精度地完成了对拧紧的控制,而且充分提高了材料的利用率。
图2 屈服点拧紧法3.屈服点拧紧法屈服点拧紧法的理论目标是将螺栓拧紧到刚过屈服极限点。
图2示意性地描述了屈服点控制法的拧紧曲线。
采用屈服点拧紧时,首先将螺栓拧紧到某一个规定的起始力矩Ms,从这点开始,设备监控拧紧曲线的斜率值的变化,如果斜率下降到超过了设定值,那么就认为把螺栓拉伸到了屈服点,工具停止运行。
屈服点拧紧法最大的优点是将摩擦系数不同的螺栓都拧紧到其屈服点,最大限度的发挥了螺纹件强度的潜力,但是它对干扰因素比较敏感,同时对螺栓的性能及结构设计要求极高,控制难度较大。
因此拧紧工具的价格十分昂贵。
螺栓拧紧质量的评价对于螺栓拧紧质量的评价包括两种,一种是采用数显或表盘式力矩扳手,测量装配后的螺栓的力矩,来评价螺栓拧紧的质量,这种方法由于采用人工操作,所以一般采用抽检的方式;另一种是通过拧紧设备中集成的力矩及转角传感器,对螺栓装配的参数进行监控,这种方法可以很方便地实现对螺栓的装配过程进行 100%检验。
1.手工检验由于手工检验得到的力矩值,是在装配完成后测量的,力矩值较装配过程中有了一定程度的衰减,所以测量到的结果被称为静态力矩。
首先采集至少100个实际扭矩测量值,然后用统计分析的方法,求出标准偏差s。
根据不同用途的实际情况,以±2s或±3s作为控制范围的上、下极限。
如果实际测量值不在控制限之内,则认为被测量的拧紧不合格。
在汽车制造领域,大多数企业通常采用以下两种方式对装配后的螺栓的拧紧质量进行检验及评价,一是装配后立即对其抽检,另一种是在整车经过路试连续行驶、承受过负载后再对相关的螺栓联接质量进行检测及评价。
德国大众汽车将这两种检测分别定义为MNA1和MNA2。
但是采用这种方法时必须注意以下几点:(1)拧紧设备的机器能力指数CMk必须达到或更高,过程能力指数Cpk ≥ ;(2)测量力矩时必须采用紧固法,即在旋紧螺栓的方向上旋转一个比较小的角度(通常不超过5°);(3)必须在该螺栓装配后30min内测量MNA1;(4)测量结果的控制限,只能靠统计分析得出,不能采用产品力矩设定的公差值。
2.设备检验设备测量到的力矩值,是在装配过程中由传感器直接读出的,还没有衰减,所以测量到的力矩值被称为动态力矩值。
由于屈服点拧紧法目前应用不是太广泛,而扭矩拧紧法一般采用不带监控功能拧紧工具,所以,我们主要以转角拧紧法为例来介绍装配过程中拧紧质量的控制。
转角拧紧法的拧紧质量目前主要有以下几种评定方法:(1)参考标准法。
某些大型的企业集团或标准化组织,通过实验,给出了一些转角拧紧法装配的最终力矩的评价标准。
(2)最终力矩统计法。
这种方法的前提是,必须保证过程稳定,然后读取拧紧后的最终力矩值,再经过统计分析,剔除不合格的值,计算出其均值、方差,来确定最终力矩的控制限。
目前,拧紧设备的技术水平有了很大发展,最终力矩可以很方便地从拧紧设备中读取得到,所以这种方法在生产中被广泛应用。
在过程稳定的前提下,最终力矩一般服从正态分布,为了使最终力矩的控制限设置得尽量合理,一般要考虑在统计学中经常提到的两类错误中寻找平衡,即首先我们希望我们设置的控制极限要尽可能地排除不合格的拧紧,但这样带来的后果是,控制限被设置的很苛刻,范围很小,导致把一些本来合格的拧紧剔除了(弃真),从而导致不合格品的大量增加,进而增加成本;另一方面,为了尽可能避免合格的拧紧被剔除,我们需要尽可能地增大控制限,这就会导致某一些本来不合格的拧紧,出现在了我们设置的控制限之内(存伪),给我们的产品带来了风险。
如何在“弃真”与“存伪”之间找到平衡,不同的企业,结合自身的特点,对于避免这两类错误的要求不同,但是大部分的企业,一般选择取统计结果的±3s(s代表样本的标准差)作为最终力矩的控制限。
无论是采用统计法还是参考标准法,我们的控制对象都是转角拧紧后的最终力矩,无论如何设置最终力矩的控制限,都不能完全保证所有最终力矩满足控制限要求的拧紧都是合格的,即“存伪”发生概率只可能尽量减小,不可能消除。
但是,如果这种小概率事件发生在汽车重要的螺栓连接上,将给驾驶者的生命安全带来极大隐患。
(3)分析拧紧曲线法。
目前很多拧紧设备都可以显示拧紧过程中,力矩随时间或角度变化的曲线。
这种通过观察拧紧曲线来判定扭矩—转角法是否合格的方法,虽然比较直观、可靠,但是对于分析者的经验和素质有很高的要求,而且分析过程需要的时间比较长。
所以不适合应用到大批量生产中去。
案例我们将以上介绍的3种方法相结合,充分的利用目前先进的拧紧设备各种监控功能,对旋转角度拧紧法的质量进行控制,取得了比较好的效果。
下面以汽车前桥的1个拧紧装配为例进行介绍,拧紧设备采用Atlas Copco拧紧机,设备编程软件为Power MACS,螺栓M16,强度等级,产品装配力矩为:70Nm+90°。
为了适应批量生产对于装配速度的要求,我们通常把拧紧划分为几个阶段,首先采用比较快的拧紧速度使螺栓头部下端面迅速与被夹紧零件面贴合(这里选择20Nm),然后再以稍低的速度使螺栓拧紧到起始力矩(70Nm),最后,再低速旋转转角(90°),完成整个拧紧过程。
为了控制转角拧紧法的质量,是不是只要保证最终力矩在我们设置的控制限之内就可以了呢通过对现生产问题的分析,我们发现生产中采用转角拧紧法时,螺栓的质量问题不是只发生在转角拧紧阶段,有的还发生在起始力矩拧紧阶段。
假力矩就是一种发生在力矩拧紧阶段的严重的拧紧不合格现象。
所谓假力矩是指,虽然拧紧设备显示拧紧达到了要求的力矩,但是螺栓头部下端面并没有和被夹紧件紧密贴合,或者虽然结合了,但是没有产生足够的夹紧力,造成螺栓连接失效。
分析失效问题,我们发现造成这种现象的主要原因是螺母中存在焊渣、螺栓的轴线没有与螺母对正和螺栓太长等,这种失效往往会引起拧紧设备旋转过的角度发生异常,所以,我们认为在力矩拧紧过程中添加角度监控是很有必要的。
将这个拧紧过程中的数据搜集起来,然后我们采用Q-Das软件对数据进行统计分析。
根据数据的统计结果,我们程序设置如下:第一步,力矩控制(20Nm)角度监控;第二步,力矩控制(70Nm)角度监控;第三步,转角控制(90°)v1.0 可编辑可修改图3 最终力矩的分布图力矩监控(如图3所示),计算结果为,402Nm~516Nm,最小值,最大值,标准中的控制限的参考范围为310Nm~510Nm,所以我们设置最终力矩控制限为405Nm~505Nm。
为了吸取分析拧紧曲线法的优点,利用Atlas拧紧软件丰富的监控功能,我们还监控了转角阶段的曲线形状,比如,监控拧紧曲线是否在转角阶段、是否有空转等,很好地控制了转角拧紧的质量。
我们对设置后的状态进行了跟踪,采集了一些拧紧曲线进行分析,测量并分析MNA1及MNA2的数据,发现效果良好,很好地控制了拧紧质量。
目前,拧紧技术在我国并没有被引起足够的重视,对于拧紧技术的研究基本上还处于起步阶段,一些先进的拧紧方法只应用在汽车合资公司及一些高科技企业,随着大家对拧紧技术认识的不断深入,以及自主品牌汽车的发展,拧紧技术在国内必将有长足的发展。
另外,随着先进的管理技术的发展,对螺栓拧紧质量的评价方法,也将有更大的进步。