浅谈汽车线束中螺栓的拧紧

弋|一|量置墨数和最小力矩时提供最小的夹紧力。采用扭矩控制具有以下优点容易实现不同精度等级的控制，从25的脉冲型工具到1的手工拧紧轴套筒拥有大量的产品和过程设计的标准数据，且应用历史悠久；过程和设备的有效性校验过程非常容易；工程师非常熟悉，广为人知。缺点夹紧力的精度很差，可能到60，受摩擦系数影响大；没有根本办法防止螺栓断裂以上2个原因导致螺栓能力利用率低6O。扭矩控制曲线如图2所示。角度控制是在弹性区域内避免摩擦系数大范围变动对夹紧力的影响，它通过控制转角来拧紧，利用了力矩变动较小的优势。采用角度控制具有以下优点相对容易实现，只需规定拧紧的角度数圈数；过程和产品的有效性相对容易检查；现场维修的成本和精度要求可以接受；螺栓利用率得到大大提高。缺点标准的拧紧规范通常不能直接使用，必须做一些连接分析实验室分析工作确定拧紧状态符合要求；无法使用扭力扳手复紧来校验；工具同时需要具有扭矩和角度测量能力。采用螺栓塑性区域内的角度控制，在批量生产条件下检验工具性能满足要求较难，设置和校验产品参数的费用较高，螺栓一般无法重复使用，另外也很难确定螺栓塑性变形时的拧紧角度，控制、检验比较困难。我们不可能将一个塑性变形后即将断裂的螺栓拿来继续使用，同理而言，螺栓的利用率是很高的，一般都采用弹性变形区的角度控制法。角度控制曲线如图3所示。屈服点控制是最困难的一种拧紧控制方法，需要专业、精密的仪器进行多次的测量与试验分析才能完成过程检验困难，设备比较昂贵，一般情况下不采用屈服点控制图4。结合汽车线束产品中熔断丝盒和中央电器盒中螺栓连接的特点，本文重点讨论螺栓拧紧连接的扭矩控制与检验方法。壅I夹紧力最小值角度圈圜一数显扭矩扳手指针式扭矩扳手电动扭矩扳手图5常见的拧紧工具制造企业通常采用的拧紧工具有呆扳手、咔嗒手动扭矩扳手、电动螺丝刀套筒、气动冲击扳手、数显扭矩扳手、指针式扭矩扳手。由图5可以看出，大部分线束制造企业的螺栓拧紧工具处于第1类只有螺栓扭矩检验工具才使用数显扭矩扳手或指针式扭矩扳手，在螺栓拧紧工具方面还有巨大的提升空间。另外一个不可回避的问题就是成本问题，L丁具的自动化、智能化程度越高，拧紧工具的成本也就成数十倍的增加，造成相关产靶品的制造成本增加。需要根据成本、价值相关数据分析，采用适合的拧紧工具。图6为拧紧工具类别。性FILL功能图6拧紧工具类别4螺栓连接的动态扭矩与静态扭矩动态扭矩是指当紧固件在被固定的过程中测量得到的最大峰值。扭力扳手和电、气动力工具都可以施加动态扭矩。动态扭矩不能在紧固件被紧固之后测量。静态扭矩是指拧紧完成后用手动方式拧紧力矩使螺栓再次旋转或离开拧紧位置时输出的扭矩克服静态摩擦力。检测扭矩即静态扭矩。通俗地讲，动态扭矩就是某型号线束生产流水线班前，用数显扭矩测量仪器测定气动扭矩扳手的扭矩设定数值。静态扭矩就是质检员对线柬熔断丝盒螺委一照耄图2扭矩控制曲线图图3角度控ITL0图4屈服点控制3螺栓拧紧工具级别与选用常用的螺栓拧紧与测量工具有以下几种呆扳手、手动套筒、电动螺丝刀套筒、气动冲击扳手、咔嗒扭矩扳手、数显扭矩扳手、指针扭矩扳手等其中数显扭矩扳手、指针扭矩扳手也可作为扭矩检验的工具。图5为常见的拧紧工具。拧紧工具又根据工具类别和拧紧精度与性能分为3类。线束栓用指针或数显扭矩扳手验证后得到的扭矩验证数值。动态扭矩是通用汽车公司认可的拧紧方式，动力总成装配线上的BOSCH电动扳手就是使用这个方法。当用手动扳手重新检测螺栓时，则采用静态扭矩静态扭矩不是通用汽车公司认可的拧紧方式。通用汽车公司认为动态扭矩比静态扭矩更加准确，重复性更强。动态扭矩的读数与重检静态扭矩的读数通常是不相同的。而且不同的粘结点，不同的螺栓，差别程度又有所不同。由于静态重检不如原先的动态扭矩准确，而且还会损坏好的粘结点，所以对合格工件进行重新检测不是一个好方法静态重检应只限于工件返修，汽车电2015年第2期4945423936L_，LL总共27个样品，共有22个点在公差范围之内，一次合格81481A动态扭矩设定6NM栓扭矩取样数据见表1，满足生产要求。5752474237总共27个样品，共有17个点在公差范围之内，一次合格62963B动态扭矩设定64NM图1O试验品静态扭矩曲线654484236总共50个样品，共有26个点在公差范围之内，一次合格52C动态扭矩设定59NM检验并对比分析，螺栓在静止前后的扭矩变化趋于平稳。图LL为库存产品抽样检验数据。检验数据也从另外一个方面证明螺栓在第一次30MS衰减后。在长时间内的产品一次合格率根本无法扭矩衰减很少，产品状态稳定。表L连续跟踪扭矩跟踪数据日期羹一次合格率日期羹薹妻喜一次合格率9261589508197911L7516996571439318016993888899121791639106145947673960526391384526190476991439163636369161506744666679101741679597701为了使螺栓拧紧后的扭矩符合产品设计4500。一03NM的要求，增加一个螺栓扭矩验证工位。线束100电检导通合格后，熔断丝盒内的附件安装完毕使用数显扭矩扳手进行人工100螺栓扭矩的验证、修正，并记录验证或修正后的扭矩值。螺栓静态扭矩验证过程中，检验静态扭矩小于设计扭矩时将螺栓再次缓慢拧紧至设计扭矩范围；检验静态扭矩大于设计扭矩时，将螺栓再次缓慢回拧略低于设计扭矩范围，再次缓慢拧紧螺栓至设计扭矩范围。螺栓拧紧验证时，数显扭矩扳手的手柄旋转角度约2。左右，即略微感觉数显扭矩扳手转动，数显扭矩扳手指示灯亮起即止。然后对线束进行100外观、尺寸检验合格后，成品线束包装入库。为了监控库存产品线束中螺栓扭矩的变化情况分别将库存静止衰减24H和48H产品进行抽样46444244644424A装箱前与存放24H库存产品数据对比B装箱前与存放48H库存产品数据对比图11库存产品抽样检验数据7总结由于在进行螺栓静态扭矩验证过程中无法用仪器测量螺栓的螺纹在设定的静态扭矩拧紧后的变形状态即拧紧状态下的螺栓或螺母的螺纹是处在弹性变形区还是塑性变形区增加一个螺栓扭矩验证工位并不是最佳的螺栓拧紧方案。由于该产品的螺栓扭矩的公差带太窄，并且线束熔断丝盒、中央电器盒内软连接的螺栓扭矩衰减的变化幅度远大于03NM，存在着产品设计技术参数不合理的事实。另外在产品设计的过程中应根据螺栓拧紧实际情况设计出软连接与硬连接不同的扭矩范围值与公差带，才能满足产品实际需要。线束熔断丝盒、中央电器盒螺栓软连接具有一定复杂性、不确定性，只有选取合适的拧紧工具采用合理的拧紧方案，才能最大限度地确保线束产品的安全和品质。编辑杨景壤璃一黎1来稿请作者注明承诺“此稿为原创，专供汽车电器”。稿件文责自负。2来稿请以WORD文档分双栏形式，电子稿每行行距45MM。每行44个字。标点符号单独占1格，字数含图控制在6O0O字以内，使用类文章最多不超过8O0O字“整车电路”、“资料速查”栏目除外。3图片请发PSD、JPG格式清晰原图，分辨率为600像素英寸，并配上图名和图号，且文中要有相应体现例如如图1所示、见图2。图中英文翻译为中文。4稿件标题一般不超过20字。较长文章需加章节标题，采用国际通用形式如2；21；211等。5一般300O字以上的文章应附中、英文摘要及关键词同时提供单位名称及作者名称的英文，以免误译16稿件须附参考文献故障实例栏目除外，一般为3L0篇；专著需写明页码；期刊的卷、期号准确无误；正文内应有角注；提倡引用近期文章以及本刊论文。参考文献采用顺序号编号体系，格式为序号作者书名文献类型标识出版地出版社，出版年代，起止页码。文献类型标识为专著M、论文集C、报纸文章N、期刊文章J、学位论文D、报告R、标准S、专利P、网上文章OL、未定义类型的文件Z。7请采用行业规范标准用语。8请在稿件末页