靜態(tài)扭矩-評(píng)價(jià)螺栓連接質(zhì)量_CN

1、4/6/2022 靜態(tài)扭矩-評(píng)價(jià)螺栓連接質(zhì)量Internal use onlyTang yongliang4/6/2022 概要概要 目的：考核擰緊工藝的可靠性穩(wěn)定性 基礎(chǔ)：通過自動(dòng)化程度很高的裝配工藝過程，已生產(chǎn)出一定批量的性能滿足要求的合格產(chǎn)品4/6/2022 方法方法 方法1：工序間測(cè)試 方法2：負(fù)載后測(cè)試4/6/2022 前提前提1： 電動(dòng)擰緊機(jī)的機(jī)器能力指數(shù)Cm，Cmk必須達(dá)到167或更高即務(wù)必經(jīng)過設(shè)備能力驗(yàn)證，要求過程能力指數(shù)Cpk1334/6/2022 前提前提2： 工序間測(cè)試需在裝配完成后30分鐘內(nèi)測(cè)試4/6/2022 動(dòng)態(tài)扭矩和靜態(tài)扭矩動(dòng)態(tài)扭矩和靜態(tài)扭矩動(dòng)態(tài)扭矩動(dòng)態(tài)扭矩:在擰

2、緊螺栓的同時(shí)用在線式扭矩傳感器測(cè)量在擰緊螺栓的同時(shí)用在線式扭矩傳感器測(cè)量 靜態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩:安裝后用扭矩扳手測(cè)量安裝后用扭矩扳手測(cè)量4/6/2022 軟連接靜態(tài)扭矩較動(dòng)態(tài)扭矩要偏小，軟連接靜態(tài)扭矩較動(dòng)態(tài)扭矩要偏小，原因是衰減。原因是衰減。VDI2230里系統(tǒng)的方法設(shè)置里系統(tǒng)的方法設(shè)置螺拴即有計(jì)算扭矩衰減這一步驟螺拴即有計(jì)算扭矩衰減這一步驟時(shí)間時(shí)間牛米牛米4/6/2022 均值均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 (Sigma) 3 Sigma裝配手測(cè)(動(dòng)態(tài))(靜態(tài)) 100.2 88 100.5 84 100.7 92 100.3 86 100.4 90 100.8 88 100.5 86 100.2 85

3、 100.2 84 100.4 84 100.42 86.7 0.21 2.8 0.63 8.3 軟連接軟連接上實(shí)測(cè)上實(shí)測(cè)值值4/6/2022 硬連接上由于較高的靜態(tài)摩擦力，靜態(tài)扭矩硬連接上由于較高的靜態(tài)摩擦力，靜態(tài)扭矩可能比動(dòng)態(tài)扭矩要高。右下圖中倒可能比動(dòng)態(tài)扭矩要高。右下圖中倒V的拐點(diǎn)即是扭的拐點(diǎn)即是扭力扳手測(cè)得的硬連接上的靜態(tài)扭矩力扳手測(cè)得的硬連接上的靜態(tài)扭矩4/6/2022 硬連接上的扭矩實(shí)測(cè)值硬連接上的扭矩實(shí)測(cè)值動(dòng)力工具動(dòng)力工具輸出扭矩輸出扭矩 92949192949292X=92,43s=1,13扭力扳手扭力扳手靜態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩 103 106 103 100 100 103 100

4、X=102,14s=2,27T (Nm)時(shí)間時(shí)間20406080100110120(A)工具輸出工具輸出 (動(dòng)態(tài)扭矩動(dòng)態(tài)扭矩)(B) 扭力扳手扭力扳手 (靜態(tài)扭矩靜態(tài)扭矩)原因:靜態(tài)摩擦力4/6/2022 裝配手測(cè)(動(dòng)態(tài))(靜態(tài)) 102.6 112 102.6 110 101.4 111 101.2 110 102.4 113 100.9 109 102.1 110 102.4 111 101.0 113 101.8 112 101.84 111.1 0.67 1.4 2.01 4.1 均值均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 (Sigma) 3 Sigma硬連接硬連接上另一上另一實(shí)測(cè)值實(shí)測(cè)值4/6/20

5、22 測(cè)量靜態(tài)扭矩的方法測(cè)量靜態(tài)扭矩的方法 方法1：返松法 方法2：標(biāo)記法 方法3：擰緊法 方法4：瞬時(shí)松動(dòng)法（break away)4/6/2022 擰緊法擰緊法 常用工具：表盤扳手，數(shù)顯扳手4/6/2022 靜態(tài)力矩檢查靜態(tài)力矩檢查 峰值力矩峰值力矩 : 操作工看螺栓開始動(dòng) 從開始動(dòng)到停止有一定延時(shí)，延時(shí)多少取決于人的反應(yīng)速度 檢測(cè)出來的值跟真實(shí)的靜態(tài)力矩存在差別操作工的影響無法克服when bolt start movingPeak Torque擰緊法缺點(diǎn)擰緊法缺點(diǎn)4/6/2022 Break away法法 工具：Atlas st_wrench ST_wrench可實(shí)現(xiàn)全部測(cè)靜態(tài)扭矩的方

6、法4/6/2022 Break away法法 扭矩時(shí)間策略扭矩時(shí)間策略 Breakaway 扭矩扭矩 ST wrench 有一套高級(jí)的算法來檢測(cè) breakaway 點(diǎn)。這種算法對(duì)普通摩擦條件下和高摩擦條件下正確計(jì)算出殘余力矩的效果都非常出色。 自動(dòng)補(bǔ)償 操作工的影響較小 Breakaway T/A 跟扭矩方式類似，但使用角度而不是時(shí)間 操作工的影響被完全消除連接 A連接 BSnug TorquePeak Torque4/6/2022 擰緊法擰緊法 vs break-away vs 動(dòng)態(tài)扭矩動(dòng)態(tài)扭矩4/6/2022 擰緊法擰緊法 vs break-away Break away法比擰緊小，因?yàn)?/p>

7、取消了操作工延時(shí)的影響 偏軟連接，螺栓產(chǎn)生彈性衰減，而擰緊法無法完全反應(yīng)實(shí)際靜態(tài)扭矩 反映靜態(tài)扭矩的指標(biāo)是:超聲波測(cè)試出來的螺栓伸長(zhǎng)或當(dāng)前夾緊力4/6/2022 靜態(tài)扭矩和動(dòng)態(tài)扭矩的關(guān)系靜態(tài)扭矩和動(dòng)態(tài)扭矩的關(guān)系 靜態(tài)扭矩和動(dòng)態(tài)扭矩的關(guān)系取決于：擰緊工具，擰緊策略，連接，操作人員，靜態(tài)扭矩測(cè)量工具等等 靜態(tài)扭矩值的分布特性與裝配工序的擰緊扭矩特性相比已有很大差別 不能、也不必要把測(cè)得的扭矩的值與圖紙或工藝上的額定值或控制值相聯(lián)系4/6/2022 如何評(píng)定靜態(tài)扭矩如何評(píng)定靜態(tài)扭矩 參考產(chǎn)品試制階段參數(shù) 通過采集至少100個(gè)實(shí)際扭矩測(cè)量值，然后借助于統(tǒng)計(jì)分析的方法求出標(biāo)準(zhǔn)偏差s。再根據(jù)不同用戶的實(shí)際

8、情況以2 s或3 s作為控制范圍的上、下極限用作檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)螺栓連接擰緊效果。扭矩值，必需落在設(shè)定的界限范圍之內(nèi) 控制極限=avg 2 s/3 s4/6/2022 計(jì)算公式計(jì)算公式 均值均值 正太分布正太分布 標(biāo)準(zhǔn)方差標(biāo)準(zhǔn)方差A(yù)vg = (X1+X2+X3+X4+X5+.+Xi)i4/6/2022 不宜檢測(cè)靜態(tài)扭矩的幾種情況不宜檢測(cè)靜態(tài)扭矩的幾種情況 有防松齒的螺栓和螺母 涂膠的螺紋連接 采用屈服控制方法的連接 某些轉(zhuǎn)角法控制的連接4/6/2022 推薦檢測(cè)靜態(tài)扭矩的幾種情況推薦檢測(cè)靜態(tài)扭矩的幾種情況 沖擊扳手 油壓脈沖工具4/6/2022 衰減過大和解決方法衰減過大和解決方法-CASE 1 工位：吉利輪胎擰緊機(jī) 衰減過大原因：特殊涂層 解決方法：PM dyna tork策略4/6/2022 衰減過大和解決方法衰減過大和解決方法-CASE N 工位：YOUR CASE 衰減過大原因：YOUR CASE 解決方法：YOUR CASE4/6/2022 ST-wrench的對(duì)手介紹的對(duì)手介紹 GWK（德國(guó)）/QUAN TEC MCS ISI（型號(hào)）4/6/2022 ST-wrench的對(duì)手介紹的對(duì)手介紹 SALTUS（德國(guó)）/DAZ-TA pro（型號(hào)）4/6/2022 ST-wrench的對(duì)手介紹的對(duì)手介紹 Tohnichi（日本）/CTA-P（型號(hào)