轻型汽车技术2020(4-5)技术纵横 29制造工艺及设备
浅谈静态扭矩在汽车装配中的应用
杨凯
(上汽大通汽车有限公司南京分公司）
摘要：在汽车制造过程中，一个绕不开的话题就是对螺纹副装配扭矩的讨论, 本文结合实例，探索螺纹副捋紧过程中动态扭矩与静态扭矩的关系，以及静态扭矩 的开发流程。
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关键词：汽车制造动态扭矩静态扭矩
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1引言在螺纹副装配过程中，影响因素很多，例如螺 纹材质、接触面的表面粗糙度、螺纹规格、机械性 能等级、紧固方式的选择等等，除此之外，螺纹副 之间的连接状态对装配扭矩的精度也存在较为重 要的影响。2螺栓拧紧过程中力的分析在螺栓拧紧时，总体的受力情况是，螺栓受 拉，连接件受压(如图1所示），可大致分为以下几 个阶段：(1) 在开始拧紧时，由于螺栓未靠座，故压紧 力F 为零；但由于存在摩擦力，故扭矩T 保持在一 个较小的数值。(2) 当靠座后(Z 点)，真正的拧紧才开始，压紧 力F 和拧矩T 随转角A 的增加而迅速上升。(3) 达到屈服点，螺栓开始朔性变形，转角增 加较大而压紧力和扭矩却增加较小，甚至不变。(4) 再继续拧紧，力矩T 和压紧力F 下降，直 至螺栓产生断裂。如图2所示，螺栓拧
中国汽车改装网紧过程中的扭矩50%用 于克服螺栓头下的摩擦力，40%用于克服螺纹副 之间的摩擦力，剩余的10%才会形成我们需要的夹紧力。当然这是理论状态，在联接状态存在差异一汽丰田新卡罗拉
情况下，比例数据也会存在差异。根据联接件状态对扭矩的影响程度，可大致 分为软连接、硬连接和联合联接。软联接是指联接 件本身比较软或者联接件中间存在橡胶件等弹性 原件，存在扭矩衰减；硬联接是指联接件硬度比较 大，是刚性的且结合面光滑贴合好的联接；联合联
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接是介于软联接和硬联接之间的联接，一般不存 在扭矩衰减或反冲的情况。由于联接状态不同，扭 矩精度的获得也存在着差异。硬联接一般螺纹副
到达贴合点后，旋转30°以内可达到目标扭矩，而 软联接螺纹副到达贴合点后，旋转2圈以上才能 达到目标扭矩。
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在螺栓拧紧过程中，不论连接体间的压紧力
还是螺栓上的轴向预紧力，在工作现场均很难检 测，也就很难予以直接控制，因此需要通过可检测
的方法进行间接控制，主要为扭矩控制法(T )、扭 矩-转角控制法(TA )和屈服点控制法(TG )。扭矩
控制法是指拧紧螺栓至设定的扭矩后，拧紧控制 机构停止动作，其优点为操作较为简便，并且扭矩 容易复检，缺点是控制精度较低，常用于非关键部