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    淺談 | 螺栓擰緊策略

    Time : 2020-06-16

    在汽車製造業中 ,將各種汽車零部件裝配成整車的過程 ,有很多種連接方式 :螺栓連接 、粘接 、鉚接 、焊接 、還有很多…


    其中螺栓連接具有以下特點 :

    • 裝配簡單

    • 拆卸方便

    • 效率高

    • 成本低

    廣泛應用於發動機 、變速箱和底盤等重要位置的裝配中 。所以 ,螺栓的擰緊質量直接影響到產品的安全性和可靠性 。


    螺栓擰緊方法主要有兩類 ,分別是彈性擰緊和塑性擰緊 。彈性擰緊一般指扭矩擰緊法 ,塑性擰緊主要包括轉角擰緊法 、屈服點擰緊法等 。

    扭矩擰緊法

    扭矩法就是利用扭矩和夾緊力的線性關係在彈性區進行緊固控製的一種方法 。該方法在擰緊時 ,隻對一個確定的緊固扭矩Tc進行控製 ,因此 ,該方法操作簡便 ,是一種常規的擰緊方法 。

    優點

    1 方法簡單 ,普通擰緊工具均可 。

    2 過程和設備的有效性檢驗過程很容易 。

    3 工程師熟悉 ,應用經驗豐富 。

    缺點

    1 連接螺栓預緊力的離散度大 ,精度不易控製 ,螺栓預緊力精度在±30%左右 。

    2 沒有根本辦法防止螺栓斷裂 。

    3 螺栓能力利用率低(60%) 。

    4 檢查不出連接的缺陷(螺栓長短 ,螺栓尺寸錯誤等)

    5 適合一般零件緊固 ,如 :車體組件 、儀表盤 、汽車零部件 (部分) 、黑白家電(如洗衣機) ,不適合重要的 、關鍵零件的連接 。


    特點 :除傳統的扭矩控製外,設定臨界值監控每次擰緊的運行角度 。通過對角度數據的監控,能夠有效的判斷虛假扭矩合格的問題 。


    2角度控製/扭矩監控(TA)

    角度控製/扭矩監控(即轉角擰緊法)就是把一個確定的緊固轉角作為指標來對初始預緊力進行控製的一種方法 。即在擰緊時 ,首先將螺栓擰緊到某一個扭矩值 ,然後再從此點開始 ,將螺栓於螺母相對轉動一個角度 。旋轉的角度稱之為緊固轉角 。

    優點

    1 螺栓預緊力精度較高 ,離散度較小 。

    2 可以容易的檢查出緊固件摩擦係數的變化(螺栓尺寸大 ,螺栓質量差等) 。

    3 適合與安全密切相關的安裝 ,無需特殊張力精度要求或將來不太可能再擰緊的裝配 。如 :車輪安裝 、前後輪轂組成 、車身副車架連杆 、發動機裝配 、變速箱裝配 。

    備注

    該擰緊方法在塑性區擰緊時會使螺栓的杆部以及螺栓發生塑性變形 ,需考慮對螺栓反複使用場合的實用性。

    對於預緊力過大 ,會造成被連接件受損的情況 ,則必須對螺栓的屈服點及抗拉強度的上限值進行規定 。

    特點 :Cleco工具雙角度傳感器有效的保障了角度控製的精度 。同時對角度擰緊結束後的扭矩進行監控記錄 ,有效的判斷出虛假角度合格 。


    3屈服點控製法(TG)

    屈服點控製法是把螺栓擰緊屈服點後 ,停止擰緊的一種方法。它是利用材料的屈服現象而發展起來的一種高精度擰緊方法 。擰緊精度取決於螺栓本身的屈服強度 ,螺栓一般不重複使用 。

    優點

    1 擰緊精度非常高 ,其預緊力的誤差可以控製在±4%以內 。

    2 可以檢測出擰緊缺陷 。

    3 適合安全緊密相關性要求高的部件或發動機裝配 。如 :製動器、發動機汽缸蓋 、液壓泵 。

    針對屈服點控製法 ,Cleco動力工具內置專用擰緊程序(SEQ63) :


      SEQ63屈服點控製

    特點 :扭矩傳感器監測運行過程中的扭矩和旋轉角度 ,所測得的數值被傳送到控製係統 ,計算當前的梯度值 ,工具在關閉梯度(shut-off gradient) 達到後就會停止 。

    失之毫厘 ,謬以千裏

    螺栓的擰緊至關重要

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