汽车螺纹紧固件的拧紧扭矩如何操作

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1、.汽车螺纹紧固件的拧紧扭矩如何操作？摘要保证螺纹紧固件装配质量的最常用方法是通过控制紧固件的扭矩来实现预紧力的控制。为了提高拧紧力矩的设定正确性及拧紧质量，通过制定拧紧力矩分析标准流程，采用Schatz多功能螺栓拧紧工艺分析系统，根据紧固件-扭矩/预紧力试验结果得出影响拧紧质量的各种参数值，给出拧紧扭矩的设计值以及拧紧策略的参考方案，为完善螺纹紧固件的拧紧扭矩开发提供参考。 螺纹紧固件在汽车装配过程中大量使用，新车型开发过程中无一例外地需要对整车螺纹紧固件的拧紧扭矩进行设定和分析，输出整车扭矩清

2、单指导制造。目前，自主品牌主机厂对于新车型开发过程中的大部分螺纹紧固件的拧紧扭矩设定都是通过零部件供应商依据经验提供，或通过对标竞品车型逆向检测其静态扭矩得出，然后通过大量道路试验和耐久试验来分析其合格性和可靠性。1螺纹紧固件拧紧实质 螺纹装配拧紧的实质是通过螺栓的预紧力将两个工件联接在一起，在螺纹联接中装配拧紧的质量保障是将螺栓的轴向预紧力控制在适当的范围内。因此，对预紧力的准确控制是保证装配质量的基础。1.1 螺纹副之间联接状态..a.软联接。指联接件本身比较软或者联接件中间存在橡胶件等弹性

3、元件，存在较大扭矩衰减；软联接螺纹副到达贴合点后，旋转720°以上才能达到目标扭矩。b.硬联接。指联接件硬度比较大或刚性联接，一般扭矩衰减很少，可能还存在扭矩反冲；硬联接螺纹副到达贴合点后，一般旋转30°以内就可以达到目标扭矩。c.联合联接。指介于软连接和硬联接之间的联接，也称为中性连接。 1.2拧紧扭矩等级依据对汽车的安全性、法规性、功能重要性的影响程度，参考（德）DIN2862汽车工业中拧紧设备的应用标准要求将汽车总装的装配扭矩分为三个等级（表1）。..表1拧紧扭矩等级拧紧等级A类主要用于安

4、全系统、制动系统、动力总成、转向系统、燃油系统等重要连接场合；拧紧等级B类通常用于底盘件、下车体零部件、开闭件、电器及线束打铁点等较重要场合；拧紧等级C类通常用于内外饰、塑料件、车身重要附件、软连接性质等一般连接场合。 1.3拧紧扭矩精度依据当前汽车的法规性、生产工艺性，汽车总装的拧紧扭矩精度分为三级（表2）。..表2拧紧扭矩精度等级    分析拧紧精度过程中，拧紧精度须与拧紧等级匹配。拧紧扭矩等级A 级与拧紧扭矩精度Ⅰ级、Ⅱ级匹配；拧紧扭矩等级B级与拧紧扭矩精度Ⅱ级、Ⅲ级匹配；拧紧扭矩等级C级

5、与拧紧扭矩精度Ⅲ级匹配；指导制造部门根据拧紧精度要求合理选择拧紧工具。a.拧紧扭矩精度为Ⅰ级时，扭矩精度标准偏差值设定为名义扭矩的±5%，偏差区间控制在0～±7.5%区间。b.拧紧扭矩精度为Ⅱ级时，扭矩精度标准偏差值设定为名义扭矩的±10% ，偏差区间控制在±7.5%～±15%区间。c.拧紧扭矩精度为Ⅲ级时，扭矩精度标准偏差值设定为名义扭矩的±20% ，偏差区间控制在±15%～±30%区间。..2螺纹紧固件拧紧方法目前主机厂主流用于螺纹拧紧的方法主要有扭矩法、扭矩-转角法、屈服点法三种。主要讨论

6、基于扭矩法及扭矩-转角法的拧紧扭矩分析。 2.1扭矩法扭矩法是利用扭矩值与预紧力的线性关系进行控制的方法，采用该方法拧紧时，只对扭矩进行控制，操作简单。在螺纹联接拧紧过程中，其拧紧扭矩T 需克服被旋和螺纹间的摩擦扭矩以及螺母与被联接件（或垫圈）支承面间的摩擦扭矩，并使联接产生预紧力F0，计算如下。（1）式中，T1 为螺纹副上的摩擦力矩；T2 为支撑面的摩擦力矩；T 为拧紧力矩；F0 为螺栓轴向预紧力；d 为螺栓名义直径；Kt 为拧紧力矩系数。..（2）式中，P 为螺距；α′为螺纹牙侧角；DW 为

7、支撑面的等效直径；μS 为螺纹摩擦系数；μw 为支撑面摩擦系数。从以上公式可知，扭矩法的计算方法受扭矩系数影响很大，影响扭矩系数的主要因素为螺纹副间摩擦系数和螺母支撑面与被连接件间支撑面的端面摩擦系数，初始预紧力的离散度随着拧紧时摩擦损耗等因素的控制程度而变化。所以两个摩擦系数的选取对拧紧扭矩的设定起着关键作用。此外，预紧力也受到联接件（螺栓、螺母、夹紧件）的几何形状、连接件的强度、紧固技术、紧固工具的影响。该方法只控制施加的实际扭矩，是利用弹性区域内扭矩与夹紧力的线性关系进行拧紧控制的一种方法

8、。通过控制拧紧扭矩间接地实施预紧力控制的扭矩法由于受到摩擦系数等多种不确定因素的影响，K 值是影响T 值（拧紧扭矩）的主要因素，导致对轴向预紧力控制精度低。 2.2扭矩—转角法..扭矩—转角控制法的实质是控制螺栓的伸长量。螺栓拧紧过程中，在连接面贴合以后的整个弹性区域内，轴向预紧力与伸长量成正比，而螺栓的转角和螺栓伸长量也成比例关系，弹性区域内紧固转角与预紧力的关系如下。（3）式中，θf 为弹性区域内紧固转角；Ff 为弹性区域内预紧力；kb 为螺栓拉伸弹性刚度；kc 为被连接件压缩弹性刚度。该方