【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Stage3 elastic 彈性形變 stage4 plastic 塑性變形 螺紋聯(lián)接裝配工藝方法 1） 扭矩直接控制法 ⑴ 原理 ： T = k ? d ? Ff TU = kL ? d ? FU TL = kU ? d ? FL 針對(duì)扭矩法，主要有兩個(gè)問(wèn)題：一是目標(biāo)扭矩達(dá)不到；二是監(jiān)控轉(zhuǎn)角超差。 ① 目標(biāo)扭矩達(dá)不到 針對(duì)目標(biāo)扭矩超差的問(wèn)題，首先是檢查螺母擰緊機(jī)保持正常工作的設(shè)備參數(shù)是否正常，另外扭矩設(shè)置范圍的核對(duì)以及螺母擰緊機(jī)是否進(jìn)行了定期校驗(yàn)。 Stage 1 Prevailing Torque Stage 2 Draw Down Stage 3 Elastic Stage 4 Plastic ⑵ 方法介紹 :這是利用扭矩值與預(yù)緊力的線性關(guān)系進(jìn)行控制的方法，該方法在擰緊時(shí)只對(duì)緊固扭矩（ T）進(jìn)行控制，操作簡(jiǎn)便。但扭矩控制法受扭矩系數(shù)影響較大， 90%以上用于克服螺紋和支承面摩擦扭矩，初始預(yù)緊力的離散度隨著擰緊時(shí)摩擦損耗等因素的控制程度而變化，因而離散度較大．精度很低。 應(yīng)用：一般用在非關(guān)鍵部位。 《發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠“星級(jí)員工” 培訓(xùn)教材系列》 江淮汽車股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠 14 ㈠ 脫碳試驗(yàn)：螺栓或被連接件上的螺紋過(guò)軟，有可能造成劃牙或脫扣，從而力矩達(dá)不到； ㈡ 目標(biāo)扭矩還未達(dá)到 ，螺栓已發(fā)生斷裂，此種情況極少。 ② 轉(zhuǎn)角超差 ㈠ 調(diào)查螺栓強(qiáng)度、硬度； ㈡ 脫碳試驗(yàn)：螺紋表面碳勢(shì)是否合格； ㈢ 螺栓摩擦系數(shù)：如上述兩項(xiàng)均合格，則可知轉(zhuǎn)角小，即軸向力 F 小，也就是螺栓摩擦系數(shù)偏大；反之，摩擦系數(shù)偏小。 ③ 轉(zhuǎn)角范圍設(shè)置合理與否 轉(zhuǎn)角范圍是在工序穩(wěn)定的前提下，通過(guò)對(duì)大量轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析后制定的。如果過(guò)程發(fā)生變更，如螺栓廠家更換、設(shè)備改造等，則轉(zhuǎn)角范圍應(yīng)重新制定或完善。 2）扭矩控制 — 轉(zhuǎn)角監(jiān)控法 ⑴ 原理 ： T = k ? d ? Ff 注 :該方法裝配精度高，可控制在 5%以內(nèi)，一般用于較高的裝配部位，抗松動(dòng)、抗疲勞性能較佳，為擰緊裝配工藝的發(fā)展方向。 3） 扭矩轉(zhuǎn)角法 ⑴ 原理 ： a = [ F－ TS/(K178。 d )] / η 扭矩轉(zhuǎn)角法與扭矩法比較 ⑵ 方法 介紹 : 在采用扭矩控制的同時(shí) ,用緊固轉(zhuǎn)角θf(wàn) 作為指標(biāo)對(duì)預(yù)緊力進(jìn)行監(jiān)控的控制方法。 ?20% N 扭矩設(shè)定轉(zhuǎn)角控制的起始點(diǎn) ； ?從起始點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)角，同時(shí)記錄扭矩 。 ⑵ 方法介紹 : 分步擰緊，先采用扭矩控制 ,再采用緊固轉(zhuǎn)角θ f進(jìn)行控制的方法。 大多數(shù)廠家用轉(zhuǎn)角法一般在塑性區(qū)。 《發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠“星級(jí)員工” 培訓(xùn)教材系列》 江淮汽車股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠 15 ① 扭矩法中 ,從公式 T=k ? D ? F 可以看出 F 與 K 是線性的關(guān)系 ,因而受 K的影響大； ② 扭矩轉(zhuǎn)角法中 ,從公式 a = [ F－ TS/(K178。 d )] / η (TS是轉(zhuǎn)折扭矩 , η是與被連接件的彈性模量有關(guān)的系數(shù) )可以看出 F 與 a 的關(guān)系 是線性的，而與 K 的關(guān)系不是線性關(guān)系，因而受 K 的影響不大； ③ 通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可以看出，與扭矩法相比，轉(zhuǎn)角法的優(yōu)點(diǎn)非常明顯，即便是在彈性區(qū)，轉(zhuǎn)角法中軸力與扭矩系數(shù)的關(guān)系較小，而軸力主要與轉(zhuǎn)角成正比，只要轉(zhuǎn)角的精度達(dá)到，軸力即基本可達(dá)到；但在扭矩法中，軸力完全受到扭矩系數(shù)的控制，即便扭矩達(dá)到，如果扭矩系數(shù)得不到控制，那么軸力就達(dá)不到要求從而影響擰緊要求。 螺栓裝配質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生原理及排查方法 扭矩 +轉(zhuǎn)角法 首先，問(wèn)題發(fā)生時(shí)，需確認(rèn)螺母擰緊機(jī)是否處于正常工作狀態(tài)，扭矩或轉(zhuǎn)角范圍設(shè)置是否正確；螺母擰緊機(jī)校驗(yàn)， 擰緊是否準(zhǔn)確可靠。之后，再針對(duì)各個(gè)具體展開(kāi)調(diào)查： ① 最終力矩偏大或偏小。 根據(jù)上述分析，最終力矩偏大，是由于參數(shù)η偏大（即軸向力 F 偏大）或摩擦系數(shù)大（即扭矩系數(shù) K 大）；最終力矩偏小，是由于參數(shù)η偏?。摧S向力 F偏小）或摩擦系數(shù)小（即扭矩系數(shù) K?。?。 對(duì)此需檢驗(yàn)螺栓材料及金相，螺栓機(jī)械性能（如螺栓強(qiáng)度、硬度）。 對(duì)于連桿螺母及缸蓋螺栓來(lái)說(shuō)，螺栓擰緊基本在屈服點(diǎn)附近，也可采用粗略檢測(cè)方法：即先用數(shù)顯扳手檢測(cè)該螺栓的力矩，再將數(shù)顯扳手繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò) 30176。，記錄數(shù)顯扳手的顯示力矩，計(jì)算兩次力矩之差，如果兩者之差≤ 5Nm，則證明螺栓已處于屈服點(diǎn)附近，可初步推斷是摩擦系數(shù)問(wèn)題。 ② 轉(zhuǎn)角未達(dá)到時(shí)螺栓斷裂 說(shuō)明擰緊已超過(guò)螺栓能承受的抗拉極限，螺栓強(qiáng)度不合格。 ③ 最終力矩監(jiān)控范圍問(wèn)題 如遇到螺栓廠家更換，螺栓加工過(guò)程或控制參數(shù)的變化等情況，可能造成螺栓機(jī)械性能及摩擦性能等的變化，原先制定的最終力矩范圍不再使用，則需重新統(tǒng)計(jì)最終力矩范圍。 4）屈服點(diǎn)控制法 操作方法：①擰緊系統(tǒng)先將螺栓擰至一起始力矩（ 50%），然后系統(tǒng)不斷計(jì)算扭矩 /轉(zhuǎn)角斜率，當(dāng)螺栓材料達(dá)到屈服點(diǎn)（扭矩不再增加，而角度增加很快），斜率急劇下降，則系統(tǒng)發(fā)出控制信 號(hào)； ②得到信息后，系統(tǒng)略微停頓，再轉(zhuǎn) 10176。左右。 注：該方法具有可最大限度地利用螺栓強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，對(duì)螺栓自身的屈服強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度有嚴(yán)格的要求（適用于塑性區(qū)域）。 5） 螺栓長(zhǎng)度法 四、擰緊力矩管理基礎(chǔ) 《發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠“星級(jí)員工” 培訓(xùn)教材系列》 江淮汽車股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠 16 螺紋緊固的四種錯(cuò)誤 緊固作業(yè)者的錯(cuò)誤： 忘記緊固，或緊固工具使用不當(dāng)（工具正確）； 緊固方法的錯(cuò)誤： 緊固次序不當(dāng)，或緊固工具選擇欠妥（工具不正確）； 緊固工具的錯(cuò)誤： 工具精度不高，性能不好； 緊固連接件的錯(cuò)誤： 零部件尺寸超差，材質(zhì)不好，螺紋潤(rùn)滑不良。 擰緊工具的選擇 1）擰緊工 具的分類 根據(jù)使用條件分：主要有手動(dòng)、氣動(dòng)和電動(dòng)； 根據(jù)擰緊扭矩分：主要有定扭工具和非定扭工具； 根據(jù)制造商分： 有進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)工具。 2）擰緊工具的選擇 原則： 主要是根據(jù)螺栓強(qiáng)度相應(yīng)的擰緊扭矩、控制要求而選擇的。 ① 常用定扭工具對(duì)比 ② 有扭力要求的工具，應(yīng)選用定扭工具。 ③ 在選用定扭工具時(shí)，應(yīng)考慮： 1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu) —— 工具使用的方便性（能否加反作用力桿） 2）現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 —— 工具使用的方便性（能否 懸掛）、噪音 3）工藝參數(shù) —— 工具型號(hào)的扭力范圍的適用性及精度等級(jí) 4）制造廠商 —— 工具的可靠性和服務(wù)質(zhì)量（盡量集中廠商） 5）生產(chǎn)效率 —— 工具是否適應(yīng)裝配線速 擰緊檢具及檢測(cè)方法 1）常用的檢測(cè)工具 ① 靜態(tài)檢測(cè) 指針式力矩檢測(cè)扳手、表盤式力矩檢測(cè)扳手、數(shù)顯式力矩檢測(cè)扳手等 ② 動(dòng)態(tài)檢測(cè) 傳感器式力矩檢測(cè)扳手等 《發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠“星級(jí)員工” 培訓(xùn)教材系列》 江淮汽車股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠 17 2）檢測(cè)工具的選擇 3）常用檢測(cè)方法 ① 事后法（靜態(tài)檢測(cè)）：靜態(tài)檢測(cè)由于是裝配后檢測(cè)，受到力矩衰減、靜摩擦力、檢具的精度等影響，所 測(cè)的力矩跟實(shí)際值有一定誤差。 擰緊法 擰松法 復(fù)位法 另：螺栓伸長(zhǎng)法也是一種檢測(cè)方法，主要應(yīng)用在校準(zhǔn)、標(biāo)定和試驗(yàn)開(kāi)發(fā)中。 ② 過(guò)程法（在線動(dòng)態(tài)檢測(cè)）：動(dòng)態(tài)檢測(cè)能真實(shí)地反映緊固件的擰緊力矩。 傳感器法 力矩檢測(cè)的主要影響因素 1）連接件表面質(zhì)量及裝配扭矩形成過(guò)程的影響（表面的粗糙度及硬度等） 2）檢測(cè)工具的影響（精度） 3）檢測(cè)方法的影響（力矩變化系數(shù)） 擰緊力矩的影響因素 影響擰緊力矩的主要因素： 1）氣壓情況 2）潤(rùn)滑情況 3）零部件質(zhì)量 4）擰緊工具 5）擰 緊方法 《發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠“星級(jí)員工” 培訓(xùn)教材系列》 江淮汽車股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)公司 柴油機(jī)廠 18 1）氣壓情況 氣壓的穩(wěn)定性對(duì)擰緊力矩的影響較大，不同的氣壓，風(fēng)動(dòng)工具將輸出不同的力矩。尤其要保證風(fēng)動(dòng)工具在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中有一