螺盛盾| 汽车装配紧固件螺纹连接静态扭矩应用

 近年来, 五菱通用  在新产品研发、产能建设方面得到了持续、快速的发展, 产品定位呈现逐步提高的趋势。

针对汽车装配紧固件的拧紧问题, 根据螺纹连接特性, 对动态、静态扭矩进行阐述, 并利用SPC原理, 研究静态扭矩的控制, 针对汽车装配紧固件进行过程监控, 以确保汽车零部件在整车上的安装连接的稳定性得到保证。

螺纹连接是汽车总装中最广泛的紧固方式, 螺纹连接中的扭矩的控制直接影响装配质量。

为此, 今天来给大家介绍静态扭矩控制范围计算方法在汽车装配工艺过程中的应用。

1. 螺纹连接

汽车整车装配, 是汽车制造过程中关键的一环, 而螺纹连接, 则是装配过程中应用最广泛的连接方式。

  扭矩控制方法主要有扭矩控制法、扭矩/转角控制法、屈服点控制法、质量保证法、扭矩斜率法, 其中的扭矩控制法由于其控制方法简单、控制成本低、易于监控而成为汽车装配最常用的控制手段。

今天我们主要来说 动态扭矩 静态扭矩。

  装配时, 施加设定的扭矩在螺母 上, 通过螺栓弹性变形产生的拉伸使被连接的工件之间产生足够的夹紧力, 满足设计紧固要求 (如图所示- 螺纹连接受力示意图)

螺纹副扭矩的控制, 直接关联整车的质量和运行可靠性。

影响装配扭矩的因素有很多:螺纹件的材料、直径, 螺纹的表面粗糙度。

螺母和连接件接触面的摩擦系数, 拧紧工具的精度、转速, 拧紧工艺顺序等都对最终扭矩结果有着重要的影响。

除此以外, 螺纹副联接件的状态, 也对最终扭矩的形成有着关键的作用。

2， 动、静态扭矩定义及特征 

由于存在软连接和硬连接螺纹连接特性, 致使已经按设计规范进行拧紧操作的紧固件, 在对拧紧结果进行检测的时候, 也会出现扭矩衰减(反冲)或超出扭矩设计范围的情况。

为了有效解决该问题, 真实地体现扭矩过程质量, 应该将螺纹扭矩按动态扭矩和静态扭矩进行区分, 即拧紧过程使用动态扭矩进行控制, 扭矩结果使用静态扭矩进行监控。

 动态扭矩
   动态扭矩是设计工程师依据零件紧固所需要的轴向预紧力进行计算、要求紧固过程执行的扭矩控制范围。
 

 静态扭矩
   静态扭矩是对拧紧状态的螺纹紧固件继续拧紧、螺纹副发生相对转动瞬间的扭矩。

根据螺纹连接特性的不同, 静态扭矩和动态扭矩之间呈现如表1所示的3种规律性:

通过现场采集的数据可以清晰地证明以上所述的动态扭矩和静态扭矩之间的关联规律性。

 就是一个偏向软连接连接点的动态扭矩和静态扭矩测量值的对比, 由于受到螺纹连接件上的弹性材料影响, 测量到的静态扭矩值出现了衰减现象, 整体要明显低于拧紧过程中的动态扭矩测量值。