針對汽車裝配緊(jin)固件的(de)擰緊(jin)問題, 根據螺紋連接特(te)性, 對動態(tai)、靜態(tai)扭(niu)矩(ju)進行(xing)闡述, 并利用SPC原(yuan)理, 研究(jiu)靜態(tai)扭(niu)矩(ju)的(de)控制, 針對汽車裝配緊(jin)固件進行(xing)過程監控, 以確(que)保汽車零(ling)部件在整車上的(de)安裝連接的(de)穩定性得到保證。
螺(luo)紋(wen)(wen)連(lian)接是(shi)汽車(che)總裝(zhuang)中最廣(guang)泛的緊固方(fang)式, 螺(luo)紋(wen)(wen)連(lian)接中的扭矩的控(kong)制直接影響(xiang)裝(zhuang)配質量。
螺紋(wen)連接(jie)
1、螺紋連接原理
汽(qi)車整(zheng)車裝配(pei), 是汽(qi)車制(zhi)造(zao)過程中(zhong)關鍵的一環(huan), 而螺紋連(lian)接(jie), 則(ze)是裝配(pei)過程中(zhong)應用最廣泛的連(lian)接(jie)方式(shi)。其通過施加一定的扭矩在螺紋副上, 將連(lian)接(jie)件相互穩定固(gu)定在一起(qi), 滿足(zu)其設計性能要(yao)求。
扭矩(ju)控制(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)法(fa)主要有(you)扭矩(ju)控制(zhi)(zhi)(zhi)法(fa)、扭矩(ju)/轉角控制(zhi)(zhi)(zhi)法(fa)、屈服點控制(zhi)(zhi)(zhi)法(fa)、質量保(bao)證法(fa)、扭矩(ju)斜(xie)率法(fa), 其(qi)中的扭矩(ju)控制(zhi)(zhi)(zhi)法(fa)由(you)于其(qi)控制(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)法(fa)簡單、控制(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)本低、易于監控而(er)成(cheng)(cheng)為汽車裝配最常用的控制(zhi)(zhi)(zhi)手段。
裝配時(shi), 施加(jia)設(she)定的扭(niu)矩在(zai)螺母 (螺栓(shuan)) 上, 通過螺栓(shuan)彈性變形(xing)產(chan)生的拉伸(shen)使被連(lian)接的工件之間產(chan)生足夠的夾緊(jin)力(li), 滿足設(she)計緊(jin)固要求。
2、螺(luo)紋連接特性
螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋副扭(niu)矩(ju)(ju)的(de)(de)控(kong)制(zhi), 直(zhi)接(jie)關聯整車的(de)(de)質量和(he)運行可靠性。影(ying)(ying)響裝配扭(niu)矩(ju)(ju)的(de)(de)因素有(you)(you)很多:螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋件的(de)(de)材(cai)料、直(zhi)徑, 螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋的(de)(de)表(biao)面粗(cu)糙度, 螺(luo)(luo)(luo)(luo)栓(母(mu))和(he)連接(jie)件接(jie)觸面的(de)(de)摩擦系數, 擰緊工具的(de)(de)精度、轉速, 擰緊工藝順序等都對最(zui)終扭(niu)矩(ju)(ju)結果有(you)(you)著重要的(de)(de)影(ying)(ying)響。除此以(yi)外(wai), 螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋副聯接(jie)件的(de)(de)狀態, 也對最(zui)終扭(niu)矩(ju)(ju)的(de)(de)形成有(you)(you)著關鍵(jian)的(de)(de)作用。
在GB/T 26547-2011《螺紋(wen)緊固件用(yong)回轉式(shi)工具性(xing)能試驗方法(fa)》中(zhong)描述:螺紋(wen)副連(lian)接件的狀態(tai), 根據對扭(niu)矩的影響分為3類:軟連(lian)接、硬連(lian)接及中(zhong)性(xing)連(lian)接 (過渡連(lian)接) 。
軟連接是指螺紋副(fu)連接件自身材質較軟或連接件中間夾有橡膠(jiao)件等彈性材料, 擰(ning)緊時(shi), 在(zai)螺紋副(fu)達到貼合點后(hou)需要繼續旋轉720°以上才能達到目標(biao)扭(niu)矩(ju), 擰(ning)緊后(hou)扭(niu)矩(ju)存在(zai)衰減。
硬連(lian)接是指連(lian)接件(jian)硬度(du)大、剛性、結合面光滑且貼(tie)合度(du)高(gao), 擰緊(jin)時, 螺紋(wen)副達到貼(tie)合點后需要(yao)繼(ji)續旋轉30°以(yi)下就能達到目(mu)標扭矩, 擰緊(jin)后, 扭矩有(you)可(ke)能呈現(xian)反沖(過擰緊(jin))現(xian)象(xiang)。
中(zhong)性連接(jie)(jie) (過渡連接(jie)(jie))是(shi)指介于軟連接(jie)(jie)和(he)硬連接(jie)(jie)之(zhi)間的(de)連接(jie)(jie)件, 其(qi)擰緊后一般不(bu)會出現扭矩衰減和(he)反(fan)沖(chong)現象(xiang)。
動、靜態扭(niu)矩定義及特(te)征
SGMW裝配螺紋副連接(jie)原使用(yong)的(de)是(shi)由(you)設計工程(cheng)(cheng)師發布的(de)設計扭(niu)矩(ju), 其即是(shi)擰(ning)(ning)緊過程(cheng)(cheng)的(de)控制扭(niu)矩(ju)范圍(wei), 同(tong)時也作為(wei)擰(ning)(ning)緊結果檢測扭(niu)矩(ju)范圍(wei)使用(yong)。
但由(you)于存在(zai)軟連(lian)接和硬(ying)連(lian)接螺紋連(lian)接特性, 致使已經按設(she)計(ji)規范(fan)進行擰緊操(cao)作的緊固件, 在(zai)對擰緊結果(guo)進行檢測的時候, 也會出現扭矩衰減(反沖)或超出扭矩設(she)計(ji)范(fan)圍的情況(kuang)。
為(wei)了有效解決該問(wen)題, 真實地體現扭(niu)矩(ju)過程質量, 應(ying)該將螺紋扭(niu)矩(ju)按動(dong)態扭(niu)矩(ju)和靜(jing)態扭(niu)矩(ju)進(jin)(jin)行區(qu)分, 即擰緊過程使用(yong)動(dong)態扭(niu)矩(ju)進(jin)(jin)行控制, 扭(niu)矩(ju)結果使用(yong)靜(jing)態扭(niu)矩(ju)進(jin)(jin)行監(jian)控。
1、動態扭矩
動(dong)態(tai)扭矩(ju)是設計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)依據零件緊(jin)(jin)(jin)固(gu)所需要的軸向預(yu)緊(jin)(jin)(jin)力進行計(ji)算、要求緊(jin)(jin)(jin)固(gu)過(guo)程(cheng)執行的扭矩(ju)控制(zhi)范圍。
裝配現場(chang)使用動(dong)態扭矩(ju)的中(zhong)值(zhi)設置(zhi)好的擰(ning)緊(jin)工具進行擰(ning)緊(jin), 在(zai)擰(ning)緊(jin)過(guo)程最終或扭轉過(guo)程所得(de)到的扭矩(ju)峰值(zhi)即為動(dong)態扭矩(ju)測量值(zhi)(帶傳感器及顯(xian)示裝置(zhi)的擰(ning)緊(jin)槍可直(zhi)接(jie)顯(xian)示出(chu)最終實(shi)施(shi)的動(dong)態扭矩(ju))。
2、靜態扭矩
靜態(tai)扭矩是對(dui)擰緊(jin)狀態(tai)的(de)螺紋(wen)緊(jin)固件繼續擰緊(jin)、螺紋(wen)副發生相對(dui)轉動(dong)瞬間的(de)扭矩。
測(ce)量(liang)靜(jing)態扭(niu)(niu)(niu)矩(ju)時, 可(ke)用扭(niu)(niu)(niu)矩(ju)測(ce)量(liang)工(gong)具(ju)對(dui)已(yi)擰(ning)(ning)緊的螺栓(螺母(mu))沿著擰(ning)(ning)緊方向逐漸增(zeng)大扭(niu)(niu)(niu)矩(ju), 直至上螺栓 (螺母(mu))再一次(ci)產生擰(ning)(ning)緊運動的瞬間, 電子(zi)儀器或表(biao)盤指針(zhen)記(ji)錄(lu)下的剛產生運動的扭(niu)(niu)(niu)矩(ju)值(zhi)(zhi), 該扭(niu)(niu)(niu)矩(ju)值(zhi)(zhi)即為靜(jing)態扭(niu)(niu)(niu)矩(ju)測(ce)量(liang)值(zhi)(zhi)。