扭聚科技產(chǎn)品視頻
PRODUCT VIDEO
如何選擇螺栓擰緊設備
實際工作中，如何選擇螺栓擰緊設備,？
01 選擇擰緊設備的類型
擰緊設備的種類非常多,，這里選取三種常見的工具進行介紹：
1類，扭矩扳子
扭矩板子是*常見的擰緊裝配工具了,，按照結構一般分為示值式和預置式兩種,。示值式又可以分為指針式和數(shù)字式，這兩種主要用于力矩檢測操作,。預置式又可以分為帶刻度可調式和定值式,，這里重點介紹定值式扭矩扳手。
定值扭矩扳手又稱為“咔噠扳手”,，沒有動力部分,，需要人力進行驅動，使用的是*簡單的杠桿原理,，在到達設定扭矩的時候會發(fā)出一個“咔噠”的聲響,。這是一種非常常見的用于將螺紋付擰緊至規(guī)定工藝扭矩的工具。這種擰緊工具的優(yōu)點是價格便宜成本易控,，缺點是力矩精度偏低,。
在擰緊過程達到預定的扭矩時，雖然能夠發(fā)出一個所謂的能夠被 操作者明確感知到的機械信號,，但是卻無法中斷扭矩輸出,。而操作者從感受到信號到停止動作是需要一定反應時間的,，這意味著操作者可能會繼續(xù)擰緊，施加一個超過觸發(fā)扳手聲響的擰緊力矩,。
這種情況下對于操作者的手法要求 是非常高的,，速度不能過快。根據(jù)裝配生產(chǎn)中的實際經(jīng)驗,，快速擰緊得到的扭矩會明顯的高于慢速擰緊得到的扭矩,。如果擰緊點是硬連接的話影響更大，因為硬連接只需要施加一個很小的角度就會使扭矩快速增加,。
一般定值扭矩扳手用于終緊操作,，之前會有一個使用動力工具快速預緊螺栓的操作。這時動力工具的力矩一定不能大于定值扳手的觸發(fā)力矩,，一般推薦使用工藝力矩的50%,。因為定值扳手只能保證擰緊力矩*小值，如果帶釘力矩遠超工藝力矩是無法識別出來的,。
比如,，工藝力矩是5Nm，帶釘動力工具錯誤的使用了10Nm,，這時使用定值扳手終緊發(fā)現(xiàn)不了*終扭矩超出了工藝上限,。對于一些重要的擰緊點，應該使用能夠顯示實際值的擰緊工具如數(shù)顯扳手進行力矩抽檢,。
2類,，機械離合式連續(xù)旋轉工具
這類工具比較常見的就是蓄電池扭矩扳手，它具有一個機械式離合器,，在達到設定扭矩的時候會打滑,，切斷動力的輸出。離合器式工具的扭矩輸出重復性對比定值扭矩扳手來說更好一些,，能夠*大程度減少人員操作的影響,。
對于軟連接來說，如果工具的轉速過高會導致提前觸發(fā)離合,，這時零件可能還沒有達到要求的形變狀態(tài),，即沒有產(chǎn)生足夠的預緊力，所以對于軟連接來說要控制工具的*大轉速,。
具體的轉速要求，需要通過實際模擬測試來判斷,。
對于硬連接而言,，離合器會發(fā)生切斷延遲，導致觸發(fā)扭矩偏高,，所以也需要模擬實際裝配情況對工具進行評估,。
第三類,，帶有控制系統(tǒng)的連續(xù)旋轉工具
這類工具重點說電動擰緊系統(tǒng)。電動擰緊系統(tǒng)一般由電動機和控制單元組成,，至少會有一個扭矩或扭矩/轉角傳感器,，這些傳感器會在擰緊過程中實時傳遞測量結果，一旦達到設定的工藝值,，工具會立刻停止運轉,。
相比前兩類工具而言，這類工具具有非常大的優(yōu)勢：
擰緊精度非常高,，扭矩輸出重復性高,；
它可以通過擰緊程序設置兩步或兩步以上的擰緊步驟，可以在一把工具上實現(xiàn)快速旋入帶釘操作和終緊操作,；
可以實時測量擰緊過程數(shù)據(jù),，通過監(jiān)控窗口的設置能夠立刻識別出不合格擰緊；
操作者可以通過聲光電信號明確的知道當前擰緊結果是否合格,；
擰緊結果產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以用于存檔,。
缺點也是有的，*主要的就是這類電動擰緊系統(tǒng)的價格會非常高,，不利于成本控制,。
以上就是常見的三種擰緊工具，這三種工具,，可以根據(jù)實際情況進行混搭配置,。
通常電動擰緊系統(tǒng)，用于**等級A\B類與生命**和功能相關的擰緊點,。例如車輪螺栓,、副車架螺栓等會使用擰緊軸，**帶,、座椅螺栓等會使用EC扳手,。
機械離合式扭矩扳手，用于**等級C類的小扭矩終緊操作或大扭矩帶釘操作,。例如擋泥板,、底護板等螺釘會使用蓄電池扭矩扳手。
定值扭矩扳手,，用于**等級C類大扭矩終緊操作,，當然它也可以用于**等級A/B類擰緊，但是需要附加一系列的控制條件用來保證擰緊質量,。
對于A\B\C類**等級劃分,，不了解的老鐵們可以看一下以前發(fā)布的文章。
02
選擇擰緊設備的精度
精度是什么,？精度就是測量實際值與目標值之間的接近程度,。
實際值與目標值非常接近,，稱之為精度高或者重復性高；反之實際值與目標值非常遠,，稱之為精度低或重復性低,。
圖片
精度的衡量上有很多標準，比如：
ISO 5393（用于螺紋堅固件的回轉式啟動裝配工具 性能試驗方法）,；
ISO 6789（螺釘和螺母用裝配工具.手動轉矩工具.設計一致性試驗,、質量一致性試驗和重新校準程序的要求和試驗方法）；
VDI 2647（擰緊工具動態(tài)測試的說明）,；
JJG 707（扭矩板子檢定規(guī)程）,；
JJF 1610（電動、氣動扭矩板子校準規(guī)范）,。
那么,，什么樣的工具精度才能滿足我們的要求呢？
首先,，要看設計師所確定的扭矩公差范圍,。一般來說設計師確定的扭矩公差是優(yōu)良不會直接應用在裝配設備選型中的。
比如,，某個螺栓連接的扭矩公差為±10%,，那么要想滿足工藝過程要求就肯定不能使用扭矩精度為±10%的擰緊設備。
以某銷量**的合資廠為例,，扭矩公差的*低限度要求為±15%,。
接下來，我們了解一下CP這個概念,。
別誤會?。〔皇亲怨偶t藍出CP那個啦,！
我說的CP是Process Capability,，也就是過程能力。
一般認為,，如果過程能力能夠達到滿意的程度,，那么CP值要大于1.33
結合設計公差±15%，得出工具的精度不能小于11%,，
在實際選型中,，會按照以下精度要求：
C類低精度擰緊設備的精度要求為±10%
A\B類高精度擰緊設備的精度要求為±5%
精度選型時，可以參考設備廠家給出的出廠精度,，以某品牌擰緊設備為例：
EC扳手精度±5%,；
彎頭擰緊軸精度±5%；
直柄擰緊軸精度±2.5%,；
看來這家的設備可以滿足我們的精度要求嘛,。
03
選擇擰緊設備的扭矩工作范圍
類型和精度選完了，接下來需要我們來考慮一下擰緊設備的扭矩工作范圍,，這里以電動擰緊設備,，EC扳手和擰緊軸為例。
電動擰緊設備只有在規(guī)定的扭矩范圍內才能達到*佳的扭矩輸出精度,，這個范圍需要設備廠家來提供,。
根據(jù)以往的經(jīng)驗，一般工作在*大扭矩50%~80%左右*佳,，即能保證精度又能保證經(jīng)濟性,。
如果選取的設備扭矩范圍太大，可能會導致擰緊精度不足,，同時成本也會增加,。如果選取的設備扭矩范圍太小，可能會無法滿足工藝要求,，長時間工作在滿負荷狀態(tài)下也會嚴重影響設備的使用壽命,。
那么該如何選擇呢？光說不練假把式,，讓我們來實際操作一下,。
**題，設計工藝扭矩40Nm±15%
先按照工具50%~80%的區(qū)間,，得出待選工具*大扭矩值范圍在50Nm~80Nm之間,，查詢下面的參數(shù)表，找到型號為EME51-10J的設備,，有效扭矩范圍20Nm-70Nm,，滿足我們的工藝需求。
2題,，設計工藝扭矩20Nm+90°
六角法蘭螺栓,，直徑M8，強度等級10.9,，對于這種過屈服點的擰緊工藝來說,，需要考慮的因素就非常多了，根據(jù)給出的信息我們來查詢一下預緊力扭矩關系表,。
查詢該表可以得出：這個工藝*大擰緊實際力矩為55Nm,，除此之外還要考慮一些其他因素，在本例中法蘭面和摩擦系數(shù)波動各需要給出20%的余量,。
那么,，得出工藝*大扭矩55Nm*1.4=77Nm。
再看工藝扭矩20Nm+90°,，設備的有效扭矩范圍必須包含20Nm,，所以*小扭矩20Nm,，即扭矩范圍20Nm~77Nm。
再次查詢上面的設備參數(shù)表,，找到型號為EME60-10J的設備,，該設備扭矩范圍20Nm~90Nm，滿足我們的需求,。
以上就是我所要介紹的擰緊設備選型三個要素了,，在實際選型工作中需要考慮的因素還有很多，比如需要考慮工具的可達性和是否符合人機工程等等,。