静态扭矩-评价螺栓连接质量_CN

1、 静态扭矩-评价螺栓连接质量Internal use onlyTang yongliang 概要概要 目的：考核拧紧工艺的可靠性稳定性 基础：通过自动化程度很高的装配工艺过程，已生产出一定批量的性能满足要求的合格产品 方法方法 方法1：工序间测试 方法2：负载后测试 前提前提1： 电动拧紧机的机器能力指数Cm，Cmk必须达到167或更高即务必经过设备能力验证，要求过程能力指数Cpk133 前提前提2： 工序间测试需在装配完成后30分钟内测试 动态扭矩和静态扭矩动态扭矩和静态扭矩动态扭矩动态扭矩:在拧紧螺栓的同时用在线式扭矩传感器测量在拧紧螺栓的同时用在线式扭矩传感器测量 静态扭矩静态扭矩:安装

2、后用扭矩扳手测量安装后用扭矩扳手测量 软连接静态扭矩较动态扭矩要偏小，软连接静态扭矩较动态扭矩要偏小，原因是衰减。原因是衰减。VDI2230里系统的方法设置里系统的方法设置螺拴即有计算扭矩衰减这一步骤螺拴即有计算扭矩衰减这一步骤时间时间牛米牛米 均值均值 标准偏差标准偏差 (Sigma) 3 Sigma装配手测(动态)(静态) 100.2 88 100.5 84 100.7 92 100.3 86 100.4 90 100.8 88 100.5 86 100.2 85 100.2 84 100.4 84 100.42 86.7 0.21 2.8 0.63 8.3 软连接软连接上实测上实测值值

3、硬连接上由于较高的静态摩擦力，静态扭矩硬连接上由于较高的静态摩擦力，静态扭矩可能比动态扭矩要高。右下图中倒可能比动态扭矩要高。右下图中倒V的拐点即是扭的拐点即是扭力扳手测得的硬连接上的静态扭矩力扳手测得的硬连接上的静态扭矩 硬连接上的扭矩实测值硬连接上的扭矩实测值动力工具动力工具输出扭矩输出扭矩 92949192949292X=92,43s=1,13扭力扳手扭力扳手静态扭矩静态扭矩 103 106 103 100 100 103 100X=102,14s=2,27T (Nm)时间时间20406080100110120(A)工具输出工具输出 (动态扭矩动态扭矩)(B) 扭力扳手扭力扳手 (静态扭

4、矩静态扭矩)原因:静态摩擦力 装配手测(动态)(静态) 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 标准偏差标准偏差 (Sigma) 3 Sigma硬连接硬连接上另一上另一实测值实测值 测量静态扭矩的方法测量静态扭矩的方法 方法1：返松法 方法2：标记法 方法3：拧紧法 方法4：瞬时松动法（break away) 拧紧法拧紧法 常用工具：表盘扳手，数显扳手 静态力矩检查

5、静态力矩检查 峰值力矩峰值力矩 : 操作工看螺栓开始动 从开始动到停止有一定延时，延时多少取决于人的反应速度 检测出来的值跟真实的静态力矩存在差别操作工的影响无法克服when bolt start movingPeak Torque拧紧法缺点拧紧法缺点 Break away法法 工具：Atlas st_wrench ST_wrench可实现全部测静态扭矩的方法 Break away法法 扭矩时间策略扭矩时间策略 Breakaway 扭矩扭矩 ST wrench 有一套高级的算法来检测 breakaway 点。这种算法对普通摩擦条件下和高摩擦条件下正确计算出残余力矩的效果都非常出色。 自动补偿

6、操作工的影响较小 Breakaway T/A 跟扭矩方式类似，但使用角度而不是时间 操作工的影响被完全消除连接 A连接 BSnug TorquePeak Torque 拧紧法拧紧法 vs break-away vs 动态扭矩动态扭矩 拧紧法拧紧法 vs break-away Break away法比拧紧小，因为取消了操作工延时的影响 偏软连接，螺栓产生弹性衰减，而拧紧法无法完全反应实际静态扭矩 反映静态扭矩的指标是:超声波测试出来的螺栓伸长或当前夹紧力 静态扭矩和动态扭矩的关系静态扭矩和动态扭矩的关系 静态扭矩和动态扭矩的关系取决于：拧紧工具，拧紧策略，连接，操作人员，静态扭矩测量工具等等 静

7、态扭矩值的分布特性与装配工序的拧紧扭矩特性相比已有很大差别 不能、也不必要把测得的扭矩的值与图纸或工艺上的额定值或控制值相联系 如何评定静态扭矩如何评定静态扭矩 参考产品试制阶段参数 通过采集至少100个实际扭矩测量值，然后借助于统计分析的方法求出标准偏差s。再根据不同用户的实际情况以2 s或3 s作为控制范围的上、下极限用作检验、评价螺栓连接拧紧效果。扭矩值，必需落在设定的界限范围之内 控制极限=avg 2 s/3 s 计算公式计算公式 均值均值 正太分布正太分布 标准方差标准方差Avg = (X1+X2+X3+X4+X5+.+Xi)i 不宜检测静态扭矩的几种情况不宜检测静态扭矩的几种情况

8、有防松齿的螺栓和螺母 涂胶的螺纹连接 采用屈服控制方法的连接 某些转角法控制的连接 推荐检测静态扭矩的几种情况推荐检测静态扭矩的几种情况 冲击扳手 油压脉冲工具 衰减过大和解决方法衰减过大和解决方法-CASE 1 工位：吉利轮胎拧紧机 衰减过大原因：特殊涂层 解决方法：PM dyna tork策略 衰减过大和解决方法衰减过大和解决方法-CASE N 工位：YOUR CASE 衰减过大原因：YOUR CASE 解决方法：YOUR CASE ST-wrench的对手介绍的对手介绍 GWK（德国）/QUAN TEC MCS ISI（型号） ST-wrench的对手介绍的对手介绍 SALTUS（德国）/DAZ-TA pro（型号） ST-wrench的对手介绍的对手介绍 Tohnichi（日