扭矩转角法

上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept12019/10/14螺栓扭矩-转角控制法质保部：沈杰上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept22019/10/14目录1、扭矩-转角控制法的由来2、扭矩-转角控制法的优点3、目前装配线的情况32019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept螺栓连接的受力剪切拉伸•扭矩-转角控制法的由来42019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept为了拧紧螺栓,必须施加力以便拧紧螺母/螺丝52019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept测量拧紧效果我们能够测量的是扭矩T我们想要得到的是夹紧力FTFFFF62019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept扭矩－夹紧力•旋转螺母或螺丝使螺杆受力伸长•螺杆伸长产生的夹紧力把连接件夹紧•我们需要的是连接件中的夹紧力72019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept82019/10/14力(F),力臂(L)=扭矩(M)螺栓旋转的越多，得到的扭矩越大但是,•90%的扭矩被摩擦力消耗•只有10%的扭矩转化为夹紧力夹紧力,10%螺纹副中的摩擦了,40%螺栓头下表面的摩擦力,50%外界不稳定条件对扭矩拧紧法的影响很多，可能造成假扭矩92019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDeptThe50-40-10规则扭矩100%90%的扭矩用于克服摩擦力夹紧力10%螺纹副中40%螺栓头下摩擦力50%102019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept夹紧力与摩擦力的关系通常的情况螺栓头下摩擦力50%螺纹副中摩擦力40%10%在螺栓头下加润滑油螺栓头下摩擦力45%螺纹副中摩擦力40%夹紧力15%螺纹副中有杂质螺栓头下摩擦力50%螺纹副中摩擦力45%5%112019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept•鉴于扭矩拧紧法存在的不足，经研究发现螺栓拧紧时的旋转角度与螺栓伸长量和被拧紧件松动量的总和大致成比例关系，因而可采取按规定旋转角度来达到预定拧紧力的方法扭矩-转角法的优点122019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept132019/10/14角度扭矩扭矩=OK角度=OK扭矩和角度OK142019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept扭矩OK,角度过低扭矩角度扭矩=OK角度=过低扭矩=OK角度=OK152019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept扭矩OK,角度过高扭矩=OK角度=过高扭矩=OK角度=过低扭矩=OK角度=OK扭矩角度162019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept螺栓扭矩转角法例子•连杆螺栓拧紧设备：AtlasCopco拧紧机设备编程软件为PowerMACS螺栓M8强度等级10.9产品装配力矩为：20Nm+45172019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept•采用转角拧紧法时，螺栓的质量问题不是只发生在转角拧紧阶段，有的还发生在起始力矩拧紧阶段•假力矩就是一种发生在力矩拧紧阶段的严重的拧紧不合格现象182019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept•第一步，力矩控制（10Nm）角度监控；•第二步，力矩控制（10-20Nm）角度监控；•第三步，转角控制（45°）力矩监控;计算结果为，40Nm～49Nm，最小值38.4Nm，最大值53.3Nm，所以我们设置最终力矩控制限为39Nm～56Nm。上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept192019/10/14目前装配线的情况螺栓扭矩角度控制范围序号工位名称拧紧工艺转角控制扭矩Q-DAS统计的角度控制范围对应的角度最大值对应的角度最小值备注1OP120连杆螺栓20NM+45度（40-55）10-20NM3-7782132OP170裙架螺栓30（28-32）20-30NM0-121723OP210油底壳螺栓29（28-32）工艺已设定监控4OP250-18缸盖凸轮轴支架螺栓（8-11）设备未验收5OP270缸盖螺栓20（33-67）18-20NM15-4848156OP370凸轮轴调相器螺栓（VCT）110（105-115）80-110NM7OP370凸轮轴皮带轮螺栓（1.8T）66（60-72）50-66NM0-676818OP480减震皮带轮螺栓202（200-210）180-202NM9-414199OP660飞轮螺栓85（75-90）65-85NM11-11851482010OP690离合器螺栓25（24-26）电脑无信号输入上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept202019/10/14遇到的困难现由于很多工位都是多个螺栓同时拧紧的，而监控的角度是在一起的，但各个螺栓的拧紧情况是不一样的，造成监控扭矩的角度呈非正态分布，给统计工作带来了麻烦。OP150连杆螺栓扭矩角度统计212019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept结论：ClampforceFrictioninthreadsFrictionundernutorhead螺栓装配质量对产品的最终质量有着直接影响为了得到质量合格的拧紧连接–•拧紧扭矩必须精确•连接件质量必须得到监控222019/10/14上海汽车集团股份有限公司乘用车公司质保部SAICMOTORQualityAssuranceDept••谢谢！