扭矩扳手的正确使用

扭矩扳手的正确使用摘要：螺纹副的装配扭矩（简称扭矩）与的装配质量和安全性能有紧密的关系。由于大部分零件的联接、紧固是依靠螺纹副的联接，并通过一定的扭矩来保证其紧固质量，而这种扭矩是通过扭矩工具施加在螺母或螺栓上来实现的。目前扭矩工具有手动，气动。电动三大类，而手动工具广泛使用在装配线上。本文着重分析信号型扭矩扳手（以下简称扭矩扳手）的正确使用、检定、维护等过程。关键词：扭矩扭矩扳手扭矩设定值失准扭矩质量一．扭矩扳手的正确使用1.扭矩扳手的结构如图1所示。2.扭矩扳手的施加扭矩的过程以及结构：用扭矩扳手施加扭矩时，通过与扭矩扳手的棘轮头稳固连接的套筒连接需要施加扭矩的螺母/螺栓，手掌握在扭矩扳手手柄上的有效刻度线，顺时针或逆时针加力，这个力带动螺母/螺栓，当螺母/螺栓紧固，并所带的扭矩与扭矩扳手设定的扭矩相等时，扭矩扳手的棘轮带动扭矩扳手的头部，把扭矩传递到触发器，触发器向右侧滑动（卸力）。当滚柱碰到管后，会发出“咔哒”的信号，听到信号后立即停止加力，取下扭矩扳手，即完成施加扭矩过程。3.扭矩扳手设定值调整大致有2种形式：其一，属于预调式扭矩扳手的调整方法。松开尾部锁夹根据需要的设定值旋转尾部的补助分度轮（顺时针增加扭矩，逆时针减少扭矩）使分度轮的刻度与扭矩扳手得设定值相符扭矩扳手校验仪校验。其二，属于定值式扭矩扳手的调整。松开后盖相应得六角匙松开锁紧螺钉调整工具旋转推压环设定一个扭矩值用扭矩测试仪校验扭矩固锁紧螺钉锁紧后盖4.扭矩扳手的使用方法：施加扭矩时，手握在扭矩扳手手柄的中间刻度线位置。方头与套筒、螺母/螺栓稳固连接（对开口/梅花系列扭矩扳手，应将开口/梅花头完全插入/沉入螺母中），只能在扭矩扳手标注的方向上施力，同时施力方向应在±15度内（水平方向和垂直方向）。施力时应缓慢和平稳，切忌冲击力。当听到“咔嗒”声后立即停止。不正确的操作方法不当的主要表现形式如下:不正确操作扭矩扳手的主要表现形式序号错误的操作扭矩扳手形式实际扭矩结果1施加扭矩速度过快，依靠瞬时的冲击力完成偏小2扭矩扳手信号响后，继续施力偏大3扭矩扳手不与螺母端面保持平行(见附图1)，不应大于±15偏小4操作者的手没有握住扳手手柄的有效线上(见附图2)偏大或偏小5用扳手施加扭矩时，扭矩扳手信号响后，螺母没有发生位移时，操作者没有退松重新施加扭矩偏大6在扭矩扳手手柄处增加加长力臂(见附图3)偏大7操作者的质量意识不足，有扭矩越大越好的思想偏大8工作开始前，没有检查工具，操作者使用的扭矩扳手与工位不对应(设定值不对)偏大或偏小图1施加扭矩方向图2有效线的位置图3加长套管（错误）5.注意事项1.扭矩扳手不能作为锤子和杠杆使用。二．扭矩扳手的检定、周校1.扭矩扳手的检定按照JJG707-90《扭矩扳子》检定规程。扭矩扳手的准确度是指扭矩扳手检测结果与扭矩扳手设定值的偏差。重复性是指同一把扭矩扳手在相同条件下，多次检测同一扭矩值时，检测结果的一致性。常用的扭矩扳手的精度为4%，在检测扭矩扳手时，超过4%的范围即视扭矩扳手失准。扭矩扳手失准的主要有两个原因：⑴扭矩扳手突变（卡死或重复性差）。由于扭矩扳手长时间、高频率的使用，内部零件受到磨损，变形，致使扭矩发生突变。⑵扭矩扳手的漂移。由于扭矩扳手的量值是依靠弹簧传递，在频繁的使用中，会产生一些漂移。(漂移指扭矩扳手实际检测值与扭矩扳手设定值之间的误差)2.周校是指每天在使用扭矩扳手生产前仅仅对扭矩扳手得设定值进行检测和了解扭矩扳手工作状况的工作。由于扭矩扳手在频繁的使用后，容易产生漂移现象，因此在工作开始前应对扭矩扳手进行校验即周校，检查扭矩扳手的状态，并及时调整漂移量，确保扭矩扳手的准确性。三．扭矩扳手的选型1.选用扭矩扳手要考虑以下几点因素扭矩扳手的选用应根据设定的扭矩值,设定的扭矩值应尽量在扭矩扳手使用范围的1/2~2/3处.操作空间要在扭矩扳手的有效长度范围内。满足以上2点的，应选用重量轻的扭矩扳手，降低工作者的劳动强度。例如：现在有一操作空间充足的工位需要使用设定值为80Nm的定值式棘轮头扭矩扳手，从《东日常用扭矩扳手资料》（见附表）中，我们看到可以用得扭矩扳手有QSP100N、QSP140N、QSP200N3种，其中QSP140N，它比QSP100N长，设定值在使用范围的1/2~2/3处，重量比QSP200N轻。因此最理想的是QSP140N。东日常用扭矩扳手资料序号规格有效长度mm重量kg扭矩调整范围Nm1QSP25N2150.25-252QSP50N2500.410-503QSP100N3300.6520-1004QSP140N3850.740-1405QSP200N4701.240-2006SP19N*102100.23.5-197SP38N*102250.358-388SP38N*132250.358-389SP38N*162250.358-3810SP67N*163250.513-6711SP67N*173250.513-6712SP38N*172550.358-3813SP38N*192550.358-3814SP67N*193250.513-67四．扭矩扳手的维护、保养扭矩扳手长期使用后，由于工作环境不理想，粉尘、潮湿等原因造成扭矩扳手内部零件淤积有，扭矩扳手频繁使用使内部零件磨损，引起扭矩扳手示值不稳定。因而，定期保养扭矩扳手，对扭矩扳手的工作状态是有帮助的。（好像维护写得不好）在的装配中，使用了大量的螺纹副将各种零部件连接在一起。。因而提高扭矩质量，日益得到行业各公司的重视。影响扭矩质量的因素有很多，如:人的因素，扭矩扳手的因素，零件之间配合，扭矩装配工艺的失准，螺栓与螺母的螺纹之间配合，零件与螺母表面的接触形式等。下面着重分析如何正确使用扭矩扳手的方法。1.人的因素“质量是制造出来的”，因此人为因素是最重要的因素之一。它包括操作者使用扭矩扳手的熟练程度和装配零件时扭矩的施加方法。①熟练使用扭矩扳手是指操作者按《扭矩扳手操作规范》和《标准化作业单》（企业可根据本行业以及实际情况制定）正确使用扭矩扳手施加扭矩，以获得合格的扭矩质量。不正确的操作方法不当的主要表现形式如下:不正确操作扭矩扳手的主要表现形式序号错误的操作扭矩扳手形式实际扭矩结果1施加扭矩速度过快，依靠瞬时的冲击力完成偏小2扭矩扳手信号响后，继续施力偏大3扭矩扳手不与螺母端面保持平行(见附图1)，不应大于±15偏小4操作者的手没有握住扳手手柄的有效线上(见附图2)偏大或偏小5用扳手施加扭矩时，扭矩扳手信号响后，螺母没有发生位移时，操作者没有退松重新施加扭矩偏大6在扭矩扳手手柄处增加加长力臂(见附图3)偏大7操作者的质量意识不足，有扭矩越大越好的思想偏大8工作开始前，没有检查工具，操作者使用的扭矩扳手与工位不对应(设定值不对)偏大或偏小②零件的装配方法是指一些零件在施加扭矩过程中，需要按一定的先后顺序施加，才能保证扭矩质量。如安装轮胎的轮胎辐板螺母有4颗(在同一平面，见附图附图4轮胎辐板螺母③在安装时，如果按顺时针或逆时针(1，2，4，3或1，3，4，2)的顺序安装，就会出现螺母1扭矩偏小的现象。如果采用交叉拧紧的方法(1，4，2，3)的方法，轮胎辐板受力均匀，扭矩偏小的现象将得到改善。二．扭矩扳手的影响因素1234扭矩扳手的影响因素包括扭矩扳手设定值和扭矩扳手准确度、重复性①扭矩扳手的设定值的设定应充分考虑扭矩工艺范围，零件在装配过程中各零件之间的配合，零件悬挂时与落地后受力改变情况，零件材质不同等实际情况来设定。否则就会缺乏一定的科学性，容易造成扭矩超差。如:五菱公司成品车中有铝钢圈轮胎和铁钢圈轮胎，扭矩扳手的设定值原来统一为100Nm，检测结果发现，铝钢圈轮胎扭矩质量不合格率较高(偏大)。经过大量的实验，把对铝钢圈施加扭矩的扭矩扳手的设定值改为95Nm后，该工位扭矩合格率稳步提高。②扭矩扳手的准确度是指扭矩扳手检测结果与扭矩扳手设定值的偏差。重复性是指同一把扭矩扳手在相同条件下，多次检测同一扭矩值时，检测结果的一致性。扭矩扳手的精度为4%，在检测扭矩扳手时，超过4%的范围即视扭矩扳手失准。扭矩扳手失准的主要有两个原因：⑴扭矩扳手突变（卡死或重复性差）。由于扭矩扳手长时间、高频率的使用，内部零件受到磨损，变形，致使扭矩发生突变。⑵扭矩扳手的漂移。由于扭矩扳手的量值是依靠弹簧传递，在频繁的使用中，会产生一些漂移。(漂移指扭矩扳手实际检测值与扭矩扳手设定值之间的误差)3．零件之间的配合因素零件之间的配合因素是指零件之间的配合尺寸是否与工艺相符，螺纹联结件的螺纹尺寸是否合格等。如总装车间在装配稳定支撑杆与车架时，扭矩质量不稳定。经检查发现稳定支撑杆与车架之间接触的部分，有些涂有抗击石涂料，不符合工艺要求。(抗击石涂料有弹性)。经涂装车间严格监控该工位，不在稳定支撑杆与车架之间接触的部分涂刷抗击石涂料后，扭矩质量明显改善。又如2002年3月底~4月初，制动油管接头漏油情况达70%，扭矩质量不合格(偏大)。经检测发现，出油口与内接头同轴度误差大，零件配合不好是油管漏油的主要原因。当出现漏油情况后，为减少漏油现象，操作者加大扭矩，因而造成扭矩超差。后经加强监控出油口与内接头同轴度后，车制动油管接头出现漏油的情况大大减少，扭矩质量恢复正常。二．扭矩监控过程针对以上分析，可以制定以下的措施来监控的扭矩质量。1．解决人为因素①要提高操作者使用扭矩扳手的熟练程度，应制定《扭矩扳手操作规范》，定期对操作者进行扭矩扳手操作培训，及时纠正不正确的操作方法。同时，制定与扭矩工位相关的《标准化作业单》，使操作者按正确的方法装配零件，施加扭矩。②提高操作者的质量意识，严格按扭矩扳手操作规范》和《标准化作业单》操作。2．解决扭矩扳手因素①正确设定扭矩扳手设定值。在设定扭矩扳手设定值时，应充分考虑零件装配过程中各零件之间的配合，零件悬挂时与落地后受力改变，零件材质不同等造成最终扭矩变化等实际情况，才能设定出合理的设定值。设定扭矩扳手设定值的主要步骤如下:公司质量部根据该过程，先后更改总装车间原有不合理设定值近20处，工位扭矩质量从最低的30%提高到最高的95%。②对于扭矩扳手突变，漂移，可以制定合理的校验周期，从中发现这类失准的扭矩扳手，及时修理、调整，避免失准的扭矩扳手流入生产现场。针对一些变动大，易失准的扭矩扳手采取每天校验或拿到计量室修理的方法解决，保证了扭矩扳手的准确性。五菱公司通过采取每周周校扭矩扳手2次，使周校合格率从最低的50％提高到最高的100％，并稳定在95％以上。“工欲善其事，必先利其器”，我们知道了扭矩质量的监控的整个过程，要提高、监控扭矩质量，还需要一些提高质量的工具，如SPC（统计过程控制）,PDCA（计划－实施－检测－行动）。通过反复实施，扭矩质量就会达到需要的目标。参考文献1.《机械设计手册》机械工业出版社出版2.《日本东日公司扭矩扳手使用手册》设定扭矩扳手设定值步骤取扭矩工艺范围的中间值根据工位实际情况修改检测在线扭矩质量确定扭矩扳手设定值按要求跑合，放置24小时后，检测扭矩质量检测下地后扭矩质量