扭矩–转角法拧紧工艺条件下的装配质量评价.pdf

经 验 介 绍 扭矩–转角法拧紧工艺条件下的装配质量评价 扭矩–转角法拧紧工艺条件下的装配质量评价 上海大众汽车有限公司□朱正德 上 海 海 运 学 院□林 湖 摘 要 扭矩–转角拧紧方法在现代螺纹副装配作业中占有重要地位，已是关 键螺栓紧固所采用的一种主要的方法。但如何在这种工艺条件下对螺纹副的联接质 量进行评定，则是一个需要解决的实际问题，本文就此进行了一些探讨。 关键词 螺栓联接 扭矩–转角法 装配质量 评定方法 1 扭矩–转角拧紧工艺的技术特点所 70%以下，实际值往往只有30%~50%。轴向预 引起的评定问题 紧力小而分散，必然造成材料利用率低、结 螺纹副联接是汽车、内燃机、压缩机等 构笨拙和可靠性差。而扭矩–转角法的实质 众多机械行业装配作业所广泛采用的一种方 是控制螺栓的伸长量，在螺栓贴合以后的整 法，为确保装配的质量，必须对螺纹副的拧 个拧紧范围，伸长量始终与转角成正比。在 紧状态予以控制。现今用于控制螺纹拧紧的 弹性范围内，轴向预紧力与伸长量成正比， 方法主要有扭矩法，扭矩–转角法，屈服点 控制伸长量就是控制轴向力，螺栓开始塑性 法及螺栓伸长法等四种。其中，螺栓伸长法 变形后，虽然两者已不再成正比关系，但杆 虽然最为准确、可靠，但由于难以在实际的 件受拉伸时的力学性能表明，只要保持在一 装配机械上实现，故至今尚未用于生产。相 定范围以内，轴向预紧力就能稳定在屈服载 比之下，扭矩法因简单易行，长期以来一直 荷附近。事实上，扭矩–转角法主要通过将 是螺纹副装配中最常用的方法。但随着对装 螺栓拉长在超弹性极限，达到屈服点，以实 配质量要求的不断提高，扭矩法的不足也越 现既充分利用材料强度，又完成了高精度拧 来越多地暴露出来。因此，近十年来，重要 紧控制的目的。 场合下螺栓联接所采用的拧紧工艺基本由扭 众所周知，扭矩是一种易测量又易显示 矩–转角法所取代，大大提高了产品的装配 的工作参数，而对轴向预紧力的测量则很困 质量。以轿车发动机为例，在现代汽车厂的 难。在评定装配质量，即产品的螺栓联接质 发动机装配线上，关键螺栓联接，如主轴承 量时，若采用扭矩法进行拧紧，则装配工艺 盖、缸盖、机油滤清器支架、曲轴轴头等的 的要求表达为M=M±10%，其中M为额定扭 A AO AO 拧紧工艺都为扭矩–转角法，一些分装线上 矩值。据此，很容易确定上、下限控制，但 的重要螺栓联接，如连杆，采用的也是这种 若采用扭矩–转角法，工艺要求的表达形式 方法。 就完全不同，成为：M=M±10%+α±10 。其 A S 装配拧紧的实质是通过螺栓的轴向预紧 中M称为起始扭矩，α是达到起始扭矩后螺 S 力将两个工件（如缸盖与缸体）可靠地联接 栓转过的角度，取值一般为 60、90、120 在一起，因此，对轴向预紧力的准确控制是