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擰緊工藝一般分為哪些？

瀏覽次數：1085 發布時間：2023-12-26
常用擰緊工藝有轉矩法、轉矩轉角法、斜率法等。


轉矩法
轉矩法是單純地控制轉矩擰緊的工藝方法，依據的基礎公式為T=k·D·F。該方法要求一般的擰緊工具即可，由于沒有角度監控功能，不易發現擰緊過程中可能存在的“假轉矩”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。采用轉矩法時，螺栓的應力水平應控制在彈性變形范圍內。

轉矩轉角法
轉矩轉角法是先將螺栓擰緊至某一貼合轉矩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)，控制螺栓的總伸長量，從而達到準確控制軸向力的目的。與轉矩法不同，轉矩轉角法的相應工藝參數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，轉矩轉角法要求采用價錢昂貴的、具備轉矩／轉角控制和監測功能的電動擰緊槍及相應的前期開發試驗設備。

電動擰緊槍不僅可以控制螺栓擰緊過程，而且還可以監測螺栓的目標擰緊狀態，發現相關的螺紋緊固件、被夾緊件的一些異常情況(螺紋干涉、發卡、強度偏高或偏低、異常變形、破斷等)并給出警示信號，便于實現全數品質保證。鑒于其高技術要求和高工藝成本，轉矩轉角法通常只應用于如發動機連桿螺栓之類的重要大強度螺栓。采用轉矩轉角法，既可以將螺栓擰緊至彈性范圍內，也可以將螺栓擰緊至塑性范圍內，分別如圖1、圖2所示。
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斜率法

斜率法是在轉矩轉角法基礎上發展起來的一種更準確的擰緊控制工藝方法，它監控的是螺栓擰緊過程中轉矩一轉角曲線的斜率(轉矩率)變化，當擰緊曲線斜率下降到一定程度時停止擰緊。由于轉矩一轉角曲線斜率的下降意味著螺栓材料發生了屈服，因此斜率法又可稱作屈服點控制法。與轉矩轉角法相比，斜率法對設備的要求更高。

螺栓擰緊的傳統工藝方法是轉矩法，自1960年后才研究分化出轉矩轉角法。由于轉矩法與轉矩轉角法出于不同的軸向預緊力控制原理，實施難易程度不同，達到的控制精度也不同，預緊聯接也可由此分為適用于轉矩法的普通螺栓聯接和適用于轉矩轉角法或斜率法的大強度螺栓聯接兩類。

就汽車上的應用而言，為了滿足可靠性和經濟性的雙重要求，目前轉矩轉角法及12.9級大強度螺栓聯接通常適用于發動機重要螺栓，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用，為了保證成組擰緊的各個螺栓的軸向預緊力更為均勻，轉矩法及轉矩轉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。

螺紋緊固件擰緊工藝技術及螺紋緊固件本身的發展都是出于聯接可靠性及結構輕量化需要，是螺紋聯接設計、工藝以及材料技術進步的結果。在螺紋緊固件擰緊工藝應用的具體工作中，還應注意區分裝配設計轉矩、實際擰緊轉矩、檢查轉矩之間概念的區別和數值范圍的不同，保持設計、制造、質量管理部門之間協調一致。

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