力矩工具的优选和管理

论文标题 格式 建议寻找标准格式 一 概要 在轨道交通 超高层建筑钢结构等重要应用场合 螺栓拧紧是一项极其 重要的技术 只有适当的紧固轴力才能保证螺栓可靠服役 这就要求我们使用 的力矩紧固工具能够提供可靠而且适当的紧固轴力 在我们制造中心现场 使 用了很多品牌和种类的紧固工具 随着我们产能的不断不能扩大 每年都要花 很大一笔钱去购买工具 虽然这些工具是经过了选择 但我们下现场实地看一 看还是不难发现 现场工具的损坏依然很严重 除了一些是正常损坏 很大一 部分是源于我们工具选择的不合理以及使用不规范所导致的非正常损坏 这种 情况的出现 一方面增加了我们的生产成本 另一方面 由于我们对工具的不 规范使用很可能导致产品质量不过关 最终影响我们公司的声誉和发展 对我 们作为一个承担着巨大社会责任和人民生命财产安全的企业来说 产品质量不 过关是很可怕的 因此 现场使用工具的优选和规范管理 对我们来说就很有 必要 简介是对整片论文的概述 你这篇论文是写力矩工具的 因此应主要概述力 矩工具的特性 特点 二 力矩工具的介绍 力矩工具的种类有很多种 在我们制造中心也使用着很多力矩工具 但常 规使用的并不是太多 下面我们就以制造中心现场常用的部分力矩工具做一个 简单介绍 文章中我 我们的词语尽量避免出现 最好用第三人的语言称述 1 扭力扳手 1 1 简介 扭力扳手 也叫扭矩扳手或力矩扳手 力矩就是力和距离的乘积 在紧固 螺丝螺栓螺母等螺纹紧固件时需要控制施加的力矩大小 以保证螺纹紧固且 不至于因力矩过大破坏螺纹 所以是一种具有预设扭矩数值和声响装置的力 矩紧固工具 当紧固件的拧紧扭矩达到预设数值时 能自动发出讯号 卡嗒 click 的一声 同时伴有明显的手感振动 提示完成工作 解除作用力后 扳手各相关零件能自动复位 目前我们制造中心在紧固大螺栓使用的最多的 一种力矩紧固工具 扭力扳手按 GB4 625 的规定 分为指示式和预置式两类 而在我们现场使用的是预置式 如图一所示 图一 1 2 常用规格 以我们现场使用的东日牌扭力扳手为例 我们现场常用的规格如下表所 示 表一 名称型号品牌用途 扭力扳手 1 3 转接头 1 4 QL3N 日本东日M4 以下 扭力扳手 2 6 转接头 1 4 QL6N 日本东日M5 以下 扭力扳手 4 12 转接头 3 8 QL12N 日本东日M6 以下 扭力扳手 2 25 转接头 3 8 QL25N 日本东日 M8 扭力扳手 10 50 转接头 3 8 QL50N 日本东日 M10 以下 扭力扳手 20 100 转接头 1 2 QL100N4 日本东日 M12 扭力扳手 40 200 转接头 1 2 200N 日本东日 M16 其中 名称中的数字表示该规格的扳手的力矩范围 表中增加精度 1 3 性能 1 3 1 扭力扳手应具有可以修正示值误差的结构 1 3 2 预置式扭力扳手的扭矩调整机构应精确 可靠 1 3 3 预置式扭力扳手的报讯装置在达到预置扭矩时 必须能够清晰地报讯 1 3 4 预置式扭力扳手的棘轮必须能灵活转动 1 3 5 扭力扳手的传动方桦应能可靠地连接套筒 1 4 使用方法 1 4 1 扭力扳手应在环境温度为25士50C 相对湿度不大于85 的条件下使 用 1 4 2 根据工件所需扭矩值要求 确定预设扭矩值 1 4 3 预设扭矩值时 将扳手手柄上的锁定环下拉 同时转动手柄 调节 标 尺主刻度线和微分刻度线数值至所需扭矩值 调节好后 松开锁定 环 手柄自动锁定 1 4 4 在扳手方榫上装上相应规格套筒 并套住紧固件 再在手柄上缓慢 用力 施加外力时必须按标明的箭头方向 当拧紧到发出信号 卡 嗒 click 的一声 已达到预设扭矩值 停止加力 一次作业 完毕 1 4 5 大规格 扭矩扳手使用时 可外加接长套杆以便操作省力 1 4 6 如长期不用 调节标尺刻线退至扭矩最小数值处 2 套筒 2 1 简介 套筒是指套筒扳手的简称 上紧或卸松螺丝的一种专用工具 它有数 个内六棱型的套筒和一或几个个上套筒的手柄构成 套筒的内六棱根据螺栓 的型号依次排列 可以根据需要选用 套筒是配套扭力扳手使用的 套筒的 形状如图1一图3所示 根据套筒的长度分为普通型 A型 和加长型 B型 并按其工作部分的几何形状分为六角孔和十二角孔 其中六角孔用L表示 十二角孔不予表示 2 2 常用规格 套筒按其传动方孔的对边S尺寸分为6 3mm 1 4 10mm 3 8 12 5mm 1 2 20mm 4 5 和25mm 1 五个系列 括号中的是英制表示 我们制造中心常用的套筒规格如表二所示 表二 规格 英制 接头为英制 实际是公制 要加 1 列对边 S品牌 对应螺钉规格 套筒 1 4 5 5 世达 M3 套筒 1 4 7 世达 M4 套筒 1 4 8 世达 M5 套筒 3 8 10 世达 M6 套筒 3 8 13 世达 M8 套筒 3 8 16 世达 M10 套筒 1 2 18 世达 M12 套筒 1 2 24 世达 M16 3 普通批头和起子 3 1 简介 一种用来拧转螺丝钉以迫使其就位的工具 通常有一个薄楔形头 可插入 螺丝钉头的槽缝或凹口内 亦称 改锥 主要有一字 负号 和十字 正 号 两种 常见的还有六角螺丝刀 包括内六角和外六角两种 一字起子 又称一字形螺丝刀 平口改锥 用于旋紧或松开头部开一字槽的螺钉 一般 工作部分用碳素工具钢制成 并经淬火处理 一般由木柄 刀体 和刃口 组 成 其规格以刀体部分的长度来表示 使用时 应根据螺钉沟槽的宽度进行 选用 十字形起子 又称十字槽螺丝刀 十字改锥 用于旋紧或松开头部带 十字沟槽的螺钉 材料和规格与一字形起子相同 将螺丝刀拥有特化形状的 端头对准螺丝的顶部凹坑 固定 然后开始旋转手柄 根据规格标准 顺时 针方向旋转为嵌紧 逆时针方向旋转则为松出 一字螺丝批可以应用于十字 螺丝 但十字螺丝拥有较强的抗变形能力 螺丝起子又有区分为传统螺丝起 子和棘轮螺丝起子 传统螺丝起子是由一个塑胶手把外加一个可以锁螺丝的 铁棒 而棘轮螺丝起子则是由一个塑胶手把外加一个棘轮机构 后者让锁螺 丝的铁棒可以顺时针或逆时针空转 借由空转的机能达到促进锁螺丝的效率 而不需逐次将动力驱动器 手 转回原本的位置 在我们现场 基本上使 用的是传统的螺丝起子 如图四所示 图四 一字起子的基本尺寸 3 2 使用规格 3 2 1 一字起子 一字起旋杆按其用途和头部形状可以分为 A 型 B 型和 C 型三种 C 型 为机用旋杆 在这不做讨论 一字起子的型号表示为刀头宽度 刀杆 例如 2 75mm 则表示刀头宽度为 2mm 杆长为 75mm 非全长 下面图五及 表三为 A B 两种型号起子头部形状和规格 如图五 A 型起子 B 型起子 表三 A 型和 B 型一字起子的基本尺寸 mm 3 2 2 十字起子 十字起子的规格一般有四种 分别为 PH0 PH1 PH2 和 PH3 在有 的工具制造商也采用 0 1 2 和 3 的表示方法 十字螺丝刀的型号表示 为刀头大小 刀杆 例如 2 75mm 则表示刀头为 2 号 金属杆长为 75m m 非全长 这些代号大致对应起子的旋杆直径 从而代表不同规格的起 子 可以以刀杆的粗细来大致估计刀头的大小 具体对应如下表 表四 起子规格旋杆直径 mm PH0 0 3 0 PH1 1 5 0 PH2 2 6 0 PH3 3 8 0 4 普通两用扳手 4 1 公制两用扳手简介 两用扳手 一端与单头呆扳手相同 其开口的中心平面和本体中心平面 成 15 角 这样既能适应人手的操作方向 又可降低对操作空间的要求 其 规格是以两端开口的宽度 S mm 来表示的 如 8 10 12 14 等 另 一端与梅花扳手相同 其一端是环状的 环的内孔由两个正六边形互相同心 错转 30 而成 使用时 扳动 30 后 即可换位再套 因而适用于狭窄场合 下操作 与开口扳手相比 梅花扳手强度高 使用时不易滑脱 但套上 取 下不方便 其规格是以闭口尺寸 S mm 来表示 如 8 10 12 14 等 虽然其两端的形状不同 但规格大小是一样的 即开口扳手一端宽度 S 为 8mm 时 梅花扳手一端闭口尺寸 S 也同时为 8mm 因此 扳手两端可以拧转 相同规格的螺栓或螺母 这一特点与开口扳手和梅花扳手不一样 4 2 使用规格 两用扳手由于其具有开口扳手和梅花扳手两种扳手的特点 因此越来越 受到人们的青睐 在我们制造中心的现场 虽然这三种扳手都在使用 但随 着生产的不断扩大以及工具的规范使用 两用扳手替代开口扳手和梅花扳手 将是一种必然趋势 本次工具优选库中选用了两种扳手 一种是普通的两用 扳手 另一种是梅花头那端带有棘轮 后面一种可以更方便 也更加省力气 但在价格方面要比前一种普通两用扳手贵 这两种两用扳手规格为 表五 两种两用扳手的基本规格 名称品牌图片规格 世达公制 7mm 世达M5 世达M6 世达M8 世达公制 14mm 世达M10 世达公制 17mm 世达M12 公制凸筋两用扳 手 世达M16 世达M5 世达M6 世达M8 世达公制 14mm 世达M10 世达公制 17mm 世达M12 公制全抛光棘轮 两用扳手 世达M16 5 内六角扳手 成 形的六角棒状扳手 专用于拧转内六角螺钉 内六角板手总共有两种 类型 一种是在扳手两个末端都成六边形状 还有一种是在末端有一个球状 物 允许工具有一个角度 off axis 到螺丝 内六角扳手的型号是按照六方的对 边尺寸来说的 螺栓的尺寸有国家标准 GB T 5356 1998 内六角扳手分为 普通级和增强级 其中增强级用 R 表示 其型式如图六 图六 内六角扳手基本尺寸 内六角扳手的规格总共有 18 种 在我们制造中心现场用到的只是其中的 一部分 在下面的表格中只列出我们现场用到的扳手的基本尺寸 表六 内六角扳手基本尺寸 mm 三 组装工具优选 3 1 背景 我们公司主要从事机车电传动技术及工业 民用变流技术的应用研究和工 程化研究 承担电力机车 内燃机车 地铁及轻轨车辆 客车 大型养路机械 电动汽车用电气控制装置以及电力电子器件 传感器 新材料 电动汽车整车 以及风力发电装备等产品的开发与生产 产品广泛应用于铁路 城轨 矿山 冶金 化工 机械 电力 建筑及汽车等行业 由于我们涉及的领域比较广泛 因此产品主要的特点就是多品种 少批量 我们制造中心几乎涵盖了这其中大 部分产品的生产 我们所用的力矩工具 基本上都是用来紧固螺栓或者螺钉的 螺纹紧固的可靠性直接影响到产品的可靠性 特别是对于紧固力矩精度要求较 高的场合 需使用力矩工具进行紧固 而力矩工具正确合理的选择是我们保证 产品质量的首要条件 对于具有动态和 或静态负荷的螺栓连接的功能而言 应 存在一定的预紧力 必要的预紧力通过使用具有足够高强度的螺栓及螺母来达 到 在规定的螺栓拧紧等级的条件下使用算出的或规定的控制值及检验值来进 行拧紧 力矩太大 我们的螺栓和连接材料很有可能会出现压陷甚至断裂 最 终导致螺栓连接失效 然而力矩太小 有可能紧固件没有拧紧 最终导致螺栓 松动甚至脱落 同时 在我们现场 同种功能的工具却使用了很多品牌或厂家 的工具 由于各个厂家工具的精确度以及质量等均不一样 这就很有可能会出 现同一个产品同一种螺栓拧紧的扭矩却不一样 最终导致受力不均匀 为了防 止此类事情的发生 编制 组装工具优选库 对我们来说 就很是重要 3 2 组装工具优选库 介绍 在我们的 组装工具优选库 中 我们对这些常用工具做了一个规范 首 先 我们将同种功能的工具对比选出一种最优的 然后将其常用型号以及品牌 厂家作在一个表中 在以后的采购中 我们只要看看这个优选库 再对照我们 的实际需求 就可以很轻松的知道我们要买工具的信息 其次 我们将这些工 具的配套工具也做了规范和优选 我们在选好一种工具的型号后 其对应的配 套工具就依照这个工具的型号和规格优选 例如扭力扳手和套筒 这样就避免 工具由于配合不当而造成产品质量不过关和工具损坏 同时 我们还对一些功 能重复的工具做了精简 例如 在现场 我们使用了呆扳手 梅花扳手以及棘 轮两手扳手 三种工具都可以紧固相同规格的螺栓 棘轮两用扳手使用轻便且 可以完全完成前两种工具的功能 但我们现场却同时存在这三种工具 一方面 造成了工具功能重复且工具浪费 同时也可能导致螺栓受力不均造成产品质量 不过关 为此 我们将这三种工具精简为一种 这样对现场来说容易选择工具 对整个公司来说既保证了产品质量 又降低了生产成本 由于 组装工具优选 库 基本上包括了我们车间组装使用的的所有工具 所以我们在这只能列出其 中一部分来说明 如表七 表七 组装工具优选库 我们的螺栓固紧螺栓或螺帽的工作基本上都使用扭力扳手来完成 因此 我们主要以扭力扳手为例做一个介绍 3 3 力矩工具的选择 我们制造中心现场目前所使用的扭力扳手有好几种规格 力矩的选择不当 很可能会导致螺栓连接失效 最终造成产品质量不过关 因此规格选择对我们 来说很重要 在选择合适的规格的扭力扳手之前 我们首先要知道我们所要拧 紧的紧固件它的规格型号 材料以及用途 只有这样我们才能相对精确的确定 出来所需的力矩 下面的表八就是我们现场常用螺栓的力矩要求 表八 紧固件紧固常用力矩值 电气连接机械连接 普通螺钉不锈钢螺钉普通螺钉不锈钢螺钉规格 5 8 级8 8 级A2 70A2 80 铜螺钉 5 8 级8 8 级A2 70A2 80 有润滑有润滑有润滑有润滑 M2 50 290 430 380 420 250 430 650 480 5 M30 50 80 690 780 50 79 1 2 0 850 95 M41 21 81 571 760 81 77 2 9 22 25 M5233 13 51 83 5 5 7 44 5 M6465 25 835 9 9 8 77 9 M8 1812 313 86 24 1719 M10 3024 626 713 47 3337 M12 5042 247 525 815762 力矩值不对 从表七我们可以很清楚的看出不同场合下不同螺栓或螺钉紧固所需要的力 矩 根据力矩我们就可以从我们制作的 组装工具优选库 中很轻松的选出所 需要的扭力扳手以及套筒 以电气连接中8 8级M8为例 我们来选择他所需要的 力矩工具 首先 我们从表八中找出紧固8 8级M8螺栓所需要的力矩 为 18N M 然后 我们从表七中找出符合该力矩范围的扳手 我们可以清楚的看到 规格为QL25N的力矩范围为2 25N M 已用粗黑线标出 同时我们可以看到在 用途这一栏中 显示可紧固的螺栓为M8 接下来我们就要选择配套的套筒 由 于我们已经选定的扭力扳手为M8 因此我们就在套筒这一栏中找出对应规格用 途的套筒 经过这样选择 我们