螺纹紧固工艺规范A_图文

1、螺纹紧固工艺规范修订记录:1、适用范围和目的1.1 文件目的控制和规范公司产品螺纹紧固方法,原则和要求;1.2使用范围规范适用于我公司各种产品常见螺纹连接的装配。本规范可作为工艺人员编制工艺文件、生产现场进行工艺控制以及生产部门准备螺纹连接工具的依据;同时可作为产品螺纹连接可靠性检验以及进行工具申购和发放的参考。2、引用标准、规范、参考书目及试验报告本规范的制订主要依赖于一系列的试验结果、实践验证和理论计算,同时参考了国内外一些电子厂家的螺钉紧固数据,所使用的资料如下:2.1 试验报告略。2.2 标准规范GB944.1-85 螺钉用十字槽JISB1012-97 Cross Recesses f

2、or ScrewsGB4943-1995 信息技术设备(包括电气事务设备的安全GB5267-85 螺纹紧固件电镀层GB5779.1-86 紧固件表面缺陷-螺栓、螺钉和螺柱-一般要求GB90-85 紧固件验收检查,标志和包装Q/EFIOS.005-98 超艺螺丝工业有限公司标准十字槽自攻螺钉GB3098.5-86 紧固件机械性能自攻螺钉2.3书目机械设计手册第3卷机械工业出版社汪恺主编机械设计手册第2卷机械工业出版社徐灏主编紧固件连接设计手册国防工业出版社无线电整机装配工艺基础天津科学技术出版社3、术语与约定3.1 说明对本规范中的部分术语加以解释,由于不同厂商、不同地区对一些相同的事物有不同的

3、称谓,并可能已经应用在各种文件中,为避免产生歧义和误解,在本文中对一些称谓进行约定,在工作中应以本约定统一称谓。3.2 条目使用装配工具将螺纹连接件与螺纹紧固件紧密结合在一起,并保证一定预紧力的过程。表示相同意思的称谓有:拧紧,打紧,上紧,打螺钉等在螺纹连接中,为达到一定的预紧力而通过装配工具施加在螺纹紧固件上的扭矩,表示相同意思的称谓有:力矩,扭力。在紧固过程中,为保证足够的预紧力,以达到可靠的机械连接或(和电气连接而通过装配工具施加在螺纹紧固件上的扭矩。许多资料中称为“拧紧扭矩”,“拧紧力矩”等。为松开经过紧固的紧固件,通过装配工具施加在紧固件上的最小扭矩。手批(Handle Screwd

4、river:常用的称谓有手批、起子、改锥、手动螺钉旋具等。根据手批头的不同,常用的手批有十字批(crossspoint tip screwdriver,一字批(flat blade screwdriver,六角批(hex screwdriver,手动套筒(nut setter等。电批:常用的称谓有电动起子,电动螺钉旋具等。风批:常用的称谓有风动起子,风动螺钉旋具等。批头:安装于电批和风批上。常用称谓有起子头,电批/风批咀等。批头根据其头部形状不同,有十字批头,一字批头,六角批头,套筒批头,六角花型批头等。螺纹紧固件:通过螺纹连接进行紧固的所有紧固件统称,如螺钉,螺栓,螺母等。螺纹连接件:通过螺

5、纹连接被紧固的所有紧固件、元器件的统称,如被螺栓-螺母紧固的钢板等。手批和批头因各制造厂家的不同,对其规格描述各有不同,针对我司的需求,在“工具选用”一节中作了详细的约定,请参考4.2条。在螺钉紧固过程中,由于各种原因造成螺钉十字槽或一字槽镀层破坏,或者十字槽/一字槽磨损,起毛刺,破损等机械损坏。在口语中,常称为“螺钉打花”。螺纹紧固失效可以分为螺纹连接失效、紧固件失效和连接件失效。螺纹连接失效因强度不够引起螺纹紧固件破坏,如螺杆拉断,螺纹破坏(滑丝。松动或松脱。由于压力不够,从而使密封、屏蔽、接地、低阻电导通等场合不能达到相应要求。紧固件失效外观损坏,从而进一步影响连接性能。如锈蚀等。螺钉槽

6、型损坏。连接件失效连接件失效主要表现在连接件强度不够或连接压力过大,从而引起连接件被压溃、折断。外观损伤。4螺纹连接要素说明与控制本节内容的目的在于从装配角度去控制螺纹连接的可靠和防锈,装配可靠性的控制在于保证足够的预紧力,防锈的控制在于防止螺纹紧固件镀层脱落和机械损伤,下面就影响螺纹连接可靠性和防锈的装配要素以及各要素的控制方法加以详细说明。4.1螺纹连接要素说明紧固扭矩是影响螺纹连接可靠性最主要的因素,选择适当的紧固扭矩是保证预紧力和防止螺纹紧固件机械损伤的关键。紧固扭矩大小的确定由主到次由以下因素制约:螺纹紧固件公称直径螺纹紧固件公称直径是影响紧固扭矩最主要的因素,在其他条件相同的情况下

7、,直径越大,所需紧固扭矩也越大,具体数值见4.3。螺纹紧固件材料等级一般机械用碳素钢和合金钢螺纹紧固件按机械性能分为3.6,4.6,4.8,5.6,5.8, 6.8,8.8,9.8,10.9,12.9共10个等级,一般情况下,如果没有特意提及,都为4.8级。对于每一级别,小数点前面的数据代表材料抗拉强度的1/100,小数点后面的数代表材料屈服强度或屈服点与抗拉强度比值的10倍,所以级别越高,对应扭矩越大。螺纹连接件材料螺纹连接件材料的考虑,对连接件上有螺纹时,其考虑与螺纹紧固件的考虑是相同的;对于没有螺纹的连接件,还应考虑其他受力情况,如果因为其他受力更容易引起破坏,则应首先考虑。螺纹连接应用

8、场合不同应用场合对紧固扭矩的要求是不同的,如一般电气产品在运行工作时对螺纹连接的机械连接强度要求较高,但对于散热、屏蔽、密封、接地等场合,要求使用较大的紧固扭矩。螺纹紧固件和连接件之间结合面的润滑程度和粗糙度紧固扭矩主要由三部分组成,50%用来克服螺纹紧固件和螺纹连接件结合面之间的摩擦扭矩,40%用来克服螺纹副之间的摩擦扭矩,其余10%用来克服螺纹副之间的反拧扭矩。可见结合面之间的粗糙度和润滑程度也直接影响紧固扭矩的大小,为保证足够的预紧力,对粗糙结合面的连接,应使用较大紧固扭矩;而对于光滑结合面,就可以使用较小紧固扭矩。公司常用的螺纹连接主要是螺钉连接,另外有螺柱、穿心电容、电缆接头等。在进

9、行紧固装配选用工具时,应注意以下区别:不同头部形状使用不同工具;紧固件直径不同使用的工具型号大小也不同;按不同标准要求生产的紧固件使用的工具也有差别。头部形状根据所需要的紧固工具不同可分六角头、内六角、带十字槽的和内六角花型(六角花型型:六角头六角套筒、套筒批头、扳手等。内六角六角手批或六角批头。带十字槽十字批或十字批头,十字槽使用最为普遍,下面将详细介绍。带一字槽一字批,对一字槽,建议不要使用电批紧固,以免损坏一字槽。十字槽公司最常用的紧固件头部形状是带十字槽的紧固件,螺钉十字槽通用有Z型和H 型2种,常用H型,H型十字槽在紧固时需要附加一定的轴向力。螺钉十字槽的形状、深度直接决定了十字批和

10、十字批头的选用,而十字槽的形状和深度不仅会因螺钉大小不同而不同,还和十字槽头部形状有关。十字槽头部形状有盘头(P型,沉头(K型,半沉头(O型,扁圆头(T头,球面锥柱头(B头,半圆头(V头,带法兰盘头(PW头以及小盘头(日标盘头。注意:一般情况下,相同直径不同头部形状的十字槽可以选用相同型号的工具;在要求较严的场合,可以按表7要求,使半沉头(O型选用大1号工具,小盘头使用小1号工具。紧固工具十字头的选用应适合螺钉十字槽的形状,合适的工具是防止大扭矩情况下螺钉十字槽的机械损伤,同时也是保证大扭矩情况下,得到合适的预紧力。选用的理想状态就是当手批/批头的十字头插入螺钉十字槽时,在深度上,基本上能插到

11、槽底,在宽度上,能够插满十字槽,并得到较好的吻合,这样就可以保证紧固时,螺钉十字槽受载面积较大,防止大扭矩损坏十字槽。所以在手批/批头的选用中,一定要注意PXd(其含义在工具选用一节中有详细说明的大小。可以说,螺钉紧固时,十字头与十字槽的配合的重要性并不亚于紧固扭矩的选择。 注意:在十字批头的选用中,由于我们普遍使用日产电批和批头,而螺钉生产有按国标和日标两种规格,所以应注意国标和日标的区别。电批和风批的选择要注意其扭矩范围,为保证较精确地控制扭矩,一般电批/风批的扭矩范围应满足以下关系:所需扭矩<电批/风批最大扭矩<3倍所需扭矩电批/风批最小扭矩<0.8倍所需扭矩操作方法是

12、影响连接质量的“软参数”,这些参数包括: 电批转速选择、物料拿取方法、工具使用方法。4.2工具选用图示 图1 十字批规格表示方法:手批类型-PXL示例:十字批 1X75 批头类型-安装方式图2 十字批头示例:十字批头-卡接式Ø5-1X3X30X60十字批和十字批头规格参数说明安装方式指批头与电批/风批的接口形式,有卡接式和插接式两种(见图3。 卡接式插接式图3 安装方式P值:如下图所示,对十字头而言P越小,表示顶部十字越尖;P越大,表示顶部十字越钝;对批头而言,如0号批头、1号批头即指P值为0和1的十字批头。常用的批头有00号,0号,1号和2号。 批头之Ø值:批头与电批/风

13、批接口大小,常用有4毫米、5毫米、6毫米和8毫米。常用十字批和十字批头规范参数范围常用十字批规格各参数的范围如下: 常用十字批头规格参数范围如下: 图5 一字批规格表示方法:手批类型-头部形状-LXd示例:一字批-普通型-40X3。一字批规格参数说明头部形状一字批头部形状常用的有普通型和电讯型两种,区别如下图: 图6 上面为普通型一字批,下面为电讯型一字批常用一字批规格范围 不推荐使用电批或风批紧固一字螺钉,所以一字批头略。图示 图7 手动套筒和套筒批头手动套筒规格表示方法:手动套筒-A/FXL套筒批头规格表示方法:套筒批头-A/FXdXL 图8 六角批和六角批头六角批规格表示方法:六角批-H

14、XdXL表5 图9 扳手 自上而下为:单头扳手,表示方法:单头扳手+开口宽度,示例:单头扳手6。双头扳手,表示方法:双头扳手+开口宽度X 开口宽度,示例:双头扳手6X7 梅花表示,表示方法:梅花扳手+开口宽度X 开口宽度,示例:梅花扳手6X7。 两用扳手,表示方法:两用扳手+开口宽度,示例:两用扳手6六角批、手动套筒、扳手和六角批头、套筒批头规格参数说明扳手的开口宽度与套筒的A/F 值与所要紧固的螺纹大小有一定对应关系,见下表。 表5 六角批头和六角批的H值与所要紧固的螺纹大小对应关系见下表。 常用六角批、手动套筒、扳手和六角批头、套筒批头规格参数范围常用单头扳手和两用扳手常用扳手范围值同表四

15、中“开口宽度或A/F值”一栏的数值。常用双头扳手和梅花扳手常用扳手有6X7,8X9,10X11,10X13,12X13,14X15,16X17,17X19,18X19, 19X22,22X24,24X27,30X32。常用套筒批头5.5X9X75,6X10X75,7X13X75,8X13X75,9X14X75,10X16X75常用六角批头2.5X3.5X49,3X3.5X49,4X4.6X49,5X5.8X49,6X49。4.3紧固扭矩选择和批头选用常用螺钉扭矩与工具选用见表7。 1. 如果因为排拉等原因,同一电批需要紧固不同大小螺钉,可以选用不同螺钉扭矩范围相重叠区域,对于螺纹连接件表面较光

16、滑的连接,扭矩可以选用较小值(紧固扭矩和松脱扭矩都适用;对于加弹垫的螺钉,扭矩可以取较小值(只对紧固扭矩。如果不同螺钉扭矩相差较大,则应配备多把电批。2. 在“工具选用”中,括号内型号为不推荐型号,但因为排拉等原因而且为“一般连接”的情况下可以采用。3. “高紧密度连接”指螺纹连接需保证密封、散热、屏蔽以及结构件有大电流通过等场合的连接。4. 对于公司经常遇到的塑胶件风扇紧固,如果使用自攻螺钉连接,则可套用“钢-塑胶,铝型材,铜”的连接场合;如果使用单边固定,则可套用“钢-钢,铸铝(一般连接”的连接场合;不推荐使用双边固定。对于塑胶件风扇的紧固问题详细请查看相应的技术文件和工作联络单。5. 一

17、般情况下,相同直径不同头部形状的十字槽可以选用相同型号的工具;在要求较严的场合,可以按表7要求使半沉头(O型选用大1号工具,小盘头使用小1号工具。6. 对于大于M3的饰钉,紧固扭矩可比表中相应数值小40%60%。7. 对于其他特殊的连接场合,套用本规范引起批量性连接缺陷;或者具体的装配操作指导书与本规范有不一致之处,应以具体的装配操作指导书的要求为准,并通知工艺人员确认。铜排与铜排搭接、电缆端子与铜排搭接时,连接螺栓的紧固力矩见表8。表8 自攻螺钉紧固力矩见表9。 1、具体紧固扭矩应介于“最大紧固扭矩”和“最小紧固扭矩”之间,对于使用电批紧固方式,应采用较小扭矩;对手批紧固可使用较大扭矩。2、

18、对于连接件材料或厚度与表中数据不同的,可以大致按线性规律进行估算。高等级螺纹连接扭矩见表10。 4.4操作方式无特殊原因,不允许徒手拿取螺钉,建议对小螺钉使用上磁的批头/手批进行吸取;对大螺钉、螺母等戴手指套拿取;如果戴手套操作,应保证手套干净、无残破,保证手指汗液不污染螺钉。由于戴手套或手指套会带来操作的不便,同时为保证螺钉紧固质量,提倡使用定位工装辅助螺钉紧固的装配。对于公司常用的奇力速KILEWS电批,为减少对螺钉十字槽的破坏,一般使用低速电批,无特殊要求,严禁使用高速进行紧固。对于特别重要的螺纹连接,如果所需扭矩较大,则必须使用手批进行紧固。使用工具紧固螺钉时,要采用正确的紧固方式,如

19、下图所示。 图10 图11说明螺钉与螺孔同轴,不允许螺钉歪斜放置在螺孔内即进行紧固装配。安装螺钉时,确认批头与螺钉十字槽相符,左右无晃动感。紧固螺钉时,批头与螺钉安装面垂直,如图(4所示,如批头倾斜,螺钉十字槽很容易损坏。在批头/手批旋转紧固同时,应将电批或手批压紧螺钉,即给螺钉适当的轴向力,如图所示。安装成组螺钉的原则是交叉、对称、逐步地紧固。逐步紧固是先将所有螺钉拧入三分之一(预装在螺孔内,然后再紧固其余三分之二。逐步紧固是为了减少被紧固件的变形、应力。特别对散热元件、逐步紧固可使其底面充分与散热器接触,减少热阻。紧固条形、方形和圆形工件上的螺钉顺序见图(5,如有定位销钉,则先从定位销钉附

20、近开始。拆卸螺钉时,同样必须按相反方向、依次将所有螺钉都松动一下,然后再完全拧下。螺母的紧固和拆卸方法和螺钉相同。 3有三个量程范围,在扭矩校准时须注意选用正确量程,即:4 在校准时,注意首先使弹簧处于松弛状态,然后再开动电批使弹簧压紧,进行测量。由于测量的误差,同一扭矩一般至少应进行3次测量。紧固螺钉不提倡使用手批,因为装配效率低,而且普通手批无扭矩控制装置,所以在非使用手批不可的场合(如特别重要的紧固部位,机柜内比较隐蔽的部位,操作空间很小的部位等,操作时需把握适当的力度,螺钉外观不能出现损坏,不能有滑丝、松动等现象。但在一些特殊场合,使用手批而且需要控制扭矩,则要使用扭矩可调手批(如装配

21、要求较高的部位,扭矩检验等。目前公司扭矩可调手批主要有2两种,一种螺旋调节式,一种指针调节式。螺旋调节式度量较准,使用方便简单,推荐使用;指针调节式使用时注意指针压盘调节合适,不要旋得太紧,以免增加额外阻力距,但太松指针会随意转动,指示失去含义,所以重要场合,建议不要使用。扭矩扳手可以通过调节扭矩把手内的弹簧松紧来控制扭矩值,扭矩的测定可以使用扭矩测试仪,但需要使用专用辅助工装进行接口。建议电批,风批定工位使用。如果定工位使用,在力矩校准之后,建议使用紧定螺钉的方法做长久固定;没有紧定装置的电批,可以在调准后,使用划线对齐的方式进行调准,但都必须每月使用扭矩测试仪校准一次。如果不能使用紧定螺钉

22、紧定或者使用划线对齐的方式进行调准,由于电批、风批在使用过程中会产生松动,所以使用时应每个班次进行一次扭矩校正(如单班制则进行一次,两班制则进行2次;如果工具不能定工位使用,则对应于不同的工位,不同的螺钉,不同使用场合,在每次使用前都需要进行扭矩校正。扭矩扳手至少应1周校准一 图13相应位置螺钉、螺母形状、外观统一目视检查螺纹紧固件无镀层破坏、十字槽损坏、锈斑等缺陷。螺纹连接件无划伤、开缝、断裂等装配缺陷。如图13,设L为螺钉与螺母(或工件旋合长度,M为螺纹伸出量,d为螺钉直径。则有以下关系旋合长度螺钉与螺孔的旋合长度L 1.22.5d 。当内螺纹为钢、铸铝等可以采用较小值,对于铝合金等可以采用较大值。如果螺纹