發(fā)布時間：2022-02-10
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常用擰緊工藝有轉(zhuǎn)矩法、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法、斜率法等。
轉(zhuǎn)矩法是單純地控制轉(zhuǎn)矩擰緊的工藝方法，依據(jù)的基礎(chǔ)公式為T=k·D·F。該方法要求一般的擰緊工具即可，由于沒有角度監(jiān)控功能，不易發(fā)現(xiàn)擰緊過程中可能存在的“假轉(zhuǎn)矩”等異常情況，因此通常只適用于10.9級及其以下級別的剛度相對較大的普通螺栓。采用轉(zhuǎn)矩法時，螺栓的應(yīng)力水平應(yīng)控制在彈性變形范圍內(nèi)。
轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法是先將螺栓擰緊至某一貼合轉(zhuǎn)矩T。之后，再擰緊某一角度A(為便于人工掌握，該角度通常是60°或90°的倍數(shù))，控制螺栓的總伸長量，從而達到準(zhǔn)確控制軸向力的目的。與轉(zhuǎn)矩法不同，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法的相應(yīng)工藝參數(shù)一般只能通過專門的工藝試驗獲得，不可能通過計算或查表獲得。另外，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法要求采用價錢昂貴的、具備轉(zhuǎn)矩／轉(zhuǎn)角控制和監(jiān)測功能的電動擰緊槍及相應(yīng)的前期開發(fā)試驗設(shè)備。電動擰緊槍不僅可以控制螺栓擰緊過程，而且還可以監(jiān)測螺栓的目標(biāo)擰緊狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)相關(guān)的螺紋緊固件、被夾緊件的一些異常情況(螺紋干涉、發(fā)卡、強度偏高或偏低、異常變形、破斷等)并給出警示信號，便于實現(xiàn)全數(shù)品質(zhì)保證。鑒于其高技術(shù)要求和高工藝成本，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法通常只應(yīng)用于如發(fā)動機連桿螺栓之類的重要大強度螺栓。采用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法，既可以將螺栓擰緊至彈性范圍內(nèi)，也可以將螺栓擰緊至塑性范圍內(nèi)，分別如圖1、圖2所示。
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圖1 彈性區(qū)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法擰緊示意圖
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圖2 塑性區(qū)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法擰緊示意圖
斜率法是在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種更準(zhǔn)確的擰緊控制工藝方法，它監(jiān)控的是螺栓擰緊過程中轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)角曲線的斜率(轉(zhuǎn)矩率)變化，當(dāng)擰緊曲線斜率下降到一定程度時停止擰緊。由于轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)角曲線斜率的下降意味著螺栓材料發(fā)生了屈服，因此斜率法又可稱作屈服點控制法。與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法相比，斜率法對設(shè)備的要求更高。
螺栓擰緊的傳統(tǒng)工藝方法是轉(zhuǎn)矩法，自1960年后才研究分化出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法。由于轉(zhuǎn)矩法與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法出于不同的軸向預(yù)緊力控制原理，實施難易程度不同，達到的控制精度也不同，預(yù)緊聯(lián)接也可由此分為適用于轉(zhuǎn)矩法的普通螺栓聯(lián)接和適用于轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法或斜率法的大強度螺栓聯(lián)接兩類。就汽車上的應(yīng)用而言，為了滿足可靠性和經(jīng)濟性的雙重要求，目前轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法及12.9級大強度螺栓聯(lián)接通常適用于發(fā)動機重要螺栓，而車橋、變速器、底盤及車身上大量螺栓僅適合采用轉(zhuǎn)矩法控制擰緊的10.9級及以下強度級別的螺栓。
汽車螺栓通常是成組應(yīng)用，為了保證成組擰緊的各個螺栓的軸向預(yù)緊力更為均勻，轉(zhuǎn)矩法及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)角法擰緊工藝通常還需配合采用分步擰緊、二次擰緊等工藝方法。
丹尼克爾電動擰緊槍完全能滿足現(xiàn)階段擰緊控制與監(jiān)測的要求，可以實現(xiàn)如發(fā)動機全部缸蓋螺栓的同時組合擰緊，既能很好保證裝配質(zhì)量，又能大大提高作業(yè)效率。
螺紋緊固件擰緊工藝技術(shù)及螺紋緊固件本身的發(fā)展都是出于聯(lián)接可靠性及結(jié)構(gòu)輕量化需要，是螺紋聯(lián)接設(shè)計、工藝以及材料技術(shù)進步的結(jié)果。在螺紋緊固件擰緊工藝應(yīng)用的具體工作中，還應(yīng)注意區(qū)分裝配設(shè)計轉(zhuǎn)矩、實際擰緊轉(zhuǎn)矩、檢查轉(zhuǎn)矩之間概念的區(qū)別和數(shù)值范圍的不同，保持設(shè)計、制造、質(zhì)量管理部門之間協(xié)調(diào)一致。
