汽车装配和工艺保证，第9期：--再扭矩得检测不知道

今天螺丝先生要跟大家分享的【专栏】是：汽车拧紧装配及工艺保证，第9期：如何判断螺纹连接是否拧紧？ --必须检查重新拧紧扭矩

不知道各位螺丝爱好者有没有被问过这样的问题：“如何判断螺丝是否拧紧？”

这个问题看似简单，其实很难回答。 不同的场景有不同的方法，不同的人有不同的依据。

我的答案是：用拧紧扭矩来判断。

接下来我们尝试从控制整车的紧固装配过程的角度来谈谈这个问题。

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什么是重新拧紧扭矩？

重拧紧扭矩，顾名思义，就是在螺纹连接上施加工艺扭矩后，继续拧紧到一定角度所测得的扭矩值。 这个角度一般控制在10°以内。

在德国整车厂中，一般称为Mna。

M是缩写。 这里这个词并不是“矩”的意思，而是代表“矩”的概念（参考德汉机电词典词条）； Na是缩写，即重紧； Mna分为Mna1和Mna2，分别代表不同的检查时间点。 Mna1是指装配完成后30分钟内测得的紧固扭矩。 Mna2是指螺纹连接经历动载荷（如车辆道路试验、发动机热试验等）后测得的拧紧扭矩。

有些地方把重新拧紧的扭矩称为“残余扭矩”或“残余扭矩”。 我认为这个词不恰当。 会让人认为拧紧过程中施加的部分扭矩仍然残留在螺栓连接上，但实际上，当拧紧过程结束并且移除安装工具时，装配扭矩又恢复到0。此时，螺纹连接仅承受预紧力。 影响。 因此，最好使用术语“重新拧紧扭矩”。

当我们继续沿拧紧方向拧紧螺栓时，首先需要克服螺纹副之间的静摩擦力。

螺母和紧固件之间存在非常高的压力。 巨大的压力会导致接触表面之间产生分子级的结合。 为了克服这种粘合并使螺母相对移动，必须施加很大的力。 得力，这个力叫做，我们就叫它分离扭矩吧。 从紧固曲线来看，这个扭矩是一个峰值。

接触面发生相对位移后，静摩擦变为动摩擦。 此时所需的力就没有那么大了，扭矩会迅速减小。 但随着螺栓在拧紧过程中继续被拉伸，扭矩将再次向上攀升。 爬升的拐点就是我们想要获得的拧紧扭矩。 从紧固曲线来看，该扭矩为谷值。

最后，生产过程中的检验频率和拧紧扭矩的检验只能作为抽检的手段，保证过程中不出现大批量缺陷。 它不能识别偶发缺陷，只能控制批量缺陷。 。

对于生产装配后的检查，建议每班检查一次A\B级紧固点，根据需要检查C级紧固点； 对于加载后的检查，建议A\B级紧固点每周检查一次，C级紧固点根据需要检查； 当然，这只是最低要求，您可以根据实际生产情况制定自己的检验计划。

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需要什么工具？

通常在生产过程中使用数显扭矩扳手作为重新拧紧扭矩的检查工具。 根据测量范围有不同型号可供选择，精度范围一般为±1%。

然而普通的数字扳手只能记录峰值，而不是我们需要测量谷值。 只有一些专门为测量谷值而开发的数字扳手才能满足我们的要求。

该类型扳手的优点是在重新拧紧过程中能够准确识别谷值，消除了人为操作的负面影响。 不过缺点就是价格贵，基本都在6位数以上。

有的朋友可能会问，我没有那么多预算，买不起功能高级的扳手怎么办？ 没关系，我送你八个字：

如果你没有足够的钱，你需要经验。

如果预算不够，可以使用只能检测峰值的普通数字扳手。 几千元就可以买到一把精度符合要求的扳手，还需要培训专职检测人员。

测试过程中的“人”因素对测试结果影响很大。 相同的工艺扭矩由不同的人检查，会产生不同的结果。 这时最好设置专职检验员。 长期的训练可以保证每次检查时扳手的旋转角度不会相差太大。 丰富的经验还可以使检验人员通过感觉对检验结果有一个粗略的预测。

但需要注意的是，检查结果并不代表实际扭矩值。 我们只能通过横向比较和统计分析来识别装配过程是否存在明显波动。 然而，这对于加强装配质量控制非常重要。 还是非常有意义的。

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如何判断测试结果？

判断结果时需要考虑很多因素。 是项目阶段还是批量阶段？ 螺纹连接是软连接还是硬连接？ 安全级别是A\B\C？

首先我们来看看工程阶段如何判断重新拧紧扭矩。 在这个阶段，我们可以使用目标扭矩或实际扭矩的百分比范围来划定合格区域。

采用扭矩控制方式获得A\B级硬连接和中性连接：下限为目标扭矩*80%； 上限为目标扭矩*120%；

采用扭矩控制方法获得C级硬连接和中性连接：下限为目标扭矩*70%； 上限为目标扭矩*120%；

采用扭矩控制方式获得B\C级软连接：下限为目标扭矩*50%； 上限为目标扭矩*120%；

原则上，设计A类连接时应避免软连接。

采用角度控制方式获得A\B级硬连接和中性连接：下限为实际扭矩*80%； 上限为实际扭矩*120%；

采用角度控制方式获得C级硬连接和中性连接：下限为实际扭矩*70%； 上限为实际扭矩*120%；

采用角度控制方式获得B\C级软连接：下限为实际扭矩*50%； 上限为实际扭矩*120%；

实际扭矩是装配过程中拧紧设备完成工作后显示的最终扭矩值。

最终的计算值可能是小数，可以四舍五入。

可以看出，这个控制范围是比较宽松的。 这个阶段主要是收集数据。 必须收集至少50组先前合格的数据，为后期批次阶段确定控制限提供依据。

接下来我们看看批量阶段如何制定补紧扭矩控制范围。 这时候我们就需要利用前期项目阶段收集到的数据，通过统计分析给出一个上下限范围。

这里使用的是“Q-DAS”软件。 螺丝匠们可以根据自己的实际情况来应用。

结果值也将是小数，并且可以根据各自的要求进行四舍五入。

注：对于通过屈服点的螺纹连接，上限可以适当设置得高于统计给出的上限。 这可以减少误报。 简而言之，它的意思是“被困住，而不是被困住”。

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如何检查特殊螺纹连接？

在实际生产中，会有一些特殊的螺纹连接使用化学防松胶。

如果继续用拧紧扭矩检查这些特殊螺纹连接，可能会出现一些问题，例如破坏防松胶的固化效果。

这时，我们需要引入一个新的概念：检查扭矩。

检查扭矩的意义不是测量定量的扭矩值，而是检查螺纹连接是否松动。

通常使用定值扭矩扳手来完成此操作。

在检查之前，我们首先需要设置检查扭矩。 该检查扭矩取决于待检查螺纹连接的拧紧过程。 对于通过扭矩控制方法获得的螺纹连接，可使用80%的工艺扭矩。 对于不超过屈服点的角度法螺纹连接，角度法阈值可为120%。 对于超过屈服点的角度法螺纹连接，可查表得到直径强度。 其最小拧紧扭矩，最小拧紧扭矩的90%为检查扭矩。 在实际生产和装配过程中，也可以采用角度法校核扭矩，将拧紧设备控制在90%的下限。

例1：装配过程为扭矩控制方式20Nm，校核扭矩=20Nm*0.8=16Nm； 例2：装配工艺为屈服点角度控制方式40Nm+45°，校核扭矩=40Nm*1.2=48Nm； 例3：装配过程为超屈服点角度控制方式20Nm+90°，螺栓直径M8，强度等级，查表发现最小拧紧扭矩为33.5Nm，校核扭矩=33.5*0.9=30.15纳米； 例4：装配工艺为超屈服点角度控制方式为20Nm+90°，拧紧设备控制下限为40Nm，检查扭矩为40Nm*0.9=36Nm。

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如果结果不合格怎么办？

在检验过程中，结果不合格在所难免。 那么，遇到这种情况我们应该如何处理呢？

首先要判断缺陷是事故还是批次。 例如，您可以向前检查 5 点，向后检查 5 点。 如果没有相同的缺陷，那就是事故。 如果出现相同的缺陷，则为一个批次。 此时，需要扩大检查范围，直至锁定缺陷范围。

锁定范围后，需要分析缺陷原因。 您可以通过以下10个问题逐步排查：

1.感谢作者的分享。 运行过程中紧固程序是否按照规定的规范和顺序进行？ 2 紧固、装配设备工具是否正常？ （如设备、工具损坏） 3、设备、工具的扭矩设定是否准确？ （例如低于或高于过程扭矩） 4 扭矩是否正确施加到螺纹连接上？ （如提前松开扳机、套筒脱开、打滑等） 5、紧固部位尺寸是否符合图纸要求，是否有明显变形？ 6 零件夹紧后会回弹吗？ （例如橡胶衬套） 7. 如果可以看到紧固曲线，曲线形状是否正常？ 8. 控制限值范围是否设置错误？ 9 螺纹连接处是否存在不允许的污染物？ （如蜡、油、PVC胶、焊渣等） 10 拧紧速度有影响吗？

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