螺盛盾| 汽車裝配緊固件螺紋連接靜態(tài)扭矩應(yīng)用

 近年來, 五菱通用  在新產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)能建設(shè)方面得到了持續(xù)、快速的發(fā)展, 產(chǎn)品定位呈現(xiàn)逐步提高的趨勢。

針對汽車裝配緊固件的擰緊問題, 根據(jù)螺紋連接特性, 對動態(tài)、靜態(tài)扭矩進(jìn)行闡述, 并利用SPC原理, 研究靜態(tài)扭矩的控制, 針對汽車裝配緊固件進(jìn)行過程監(jiān)控, 以確保汽車零部件在整車上的安裝連接的穩(wěn)定性得到保證。

螺紋連接是汽車總裝中最廣泛的緊固方式, 螺紋連接中的扭矩的控制直接影響裝配質(zhì)量。

為此, 今天來給大家介紹靜態(tài)扭矩控制范圍計算方法在汽車裝配工藝過程中的應(yīng)用。

1. 螺紋連接

汽車整車裝配, 是汽車制造過程中關(guān)鍵的一環(huán), 而螺紋連接, 則是裝配過程中應(yīng)用最廣泛的連接方式。

  扭矩控制方法主要有扭矩控制法、扭矩/轉(zhuǎn)角控制法、屈服點控制法、質(zhì)量保證法、扭矩斜率法, 其中的扭矩控制法由于其控制方法簡單、控制成本低、易于監(jiān)控而成為汽車裝配最常用的控制手段。

今天我們主要來說 動態(tài)扭矩 靜態(tài)扭矩。

  裝配時, 施加設(shè)定的扭矩在螺母 上, 通過螺栓彈性變形產(chǎn)生的拉伸使被連接的工件之間產(chǎn)生足夠的夾緊力, 滿足設(shè)計緊固要求 (如圖所示- 螺紋連接受力示意圖)

螺紋副扭矩的控制, 直接關(guān)聯(lián)整車的質(zhì)量和運(yùn)行可靠性。

影響裝配扭矩的因素有很多:螺紋件的材料、直徑, 螺紋的表面粗糙度。

螺母和連接件接觸面的摩擦系數(shù), 擰緊工具的精度、轉(zhuǎn)速, 擰緊工藝順序等都對最終扭矩結(jié)果有著重要的影響。

除此以外, 螺紋副聯(lián)接件的狀態(tài), 也對最終扭矩的形成有著關(guān)鍵的作用。

2， 動、靜態(tài)扭矩定義及特征 

由于存在軟連接和硬連接螺紋連接特性, 致使已經(jīng)按設(shè)計規(guī)范進(jìn)行擰緊操作的緊固件, 在對擰緊結(jié)果進(jìn)行檢測的時候, 也會出現(xiàn)扭矩衰減(反沖)或超出扭矩設(shè)計范圍的情況。

為了有效解決該問題, 真實地體現(xiàn)扭矩過程質(zhì)量, 應(yīng)該將螺紋扭矩按動態(tài)扭矩和靜態(tài)扭矩進(jìn)行區(qū)分, 即擰緊過程使用動態(tài)扭矩進(jìn)行控制, 扭矩結(jié)果使用靜態(tài)扭矩進(jìn)行監(jiān)控。

 動態(tài)扭矩
   動態(tài)扭矩是設(shè)計工程師依據(jù)零件緊固所需要的軸向預(yù)緊力進(jìn)行計算、要求緊固過程執(zhí)行的扭矩控制范圍。
 

 靜態(tài)扭矩
   靜態(tài)扭矩是對擰緊狀態(tài)的螺紋緊固件繼續(xù)擰緊、螺紋副發(fā)生相對轉(zhuǎn)動瞬間的扭矩。

根據(jù)螺紋連接特性的不同, 靜態(tài)扭矩和動態(tài)扭矩之間呈現(xiàn)如表1所示的3種規(guī)律性:

通過現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)可以清晰地證明以上所述的動態(tài)扭矩和靜態(tài)扭矩之間的關(guān)聯(lián)規(guī)律性。

 就是一個偏向軟連接連接點的動態(tài)扭矩和靜態(tài)扭矩測量值的對比, 由于受到螺紋連接件上的彈性材料影響, 測量到的靜態(tài)扭矩值出現(xiàn)了衰減現(xiàn)象, 整體要明顯低于擰緊過程中的動態(tài)扭矩測量值。