蒋士洪;马学文;韦炜;李坚;张晓光刹车王
【摘 要】Normally, it is easy to know the calculate method of tightening torque for bolt/nut assembly, or to get the recommended value. However, such information is rare for stud assembly. During the daily work, product engineer would calculate the tightening torque of stud based on the value of hexagonal bolt, but over-torque issue would be generated and thread will be screwed if such method adopted.In this paper, such kind of issues will be solved by analyzing stud assembly structure, making assembly tests, then proper tightening torques will be selected.%常见的螺栓与螺母、螺孔联接，其装配的拧紧力矩都有计算方法和推荐值，而双头螺柱的拧紧力矩则少有资料参考。产品工程师参照六角头螺栓计算，作为双头螺柱装配的拧紧力矩，容易出现拧紧力矩过大，拧坏螺牙而产生失效。文章中详细地对双头螺柱装配结构进行分析，并结合装配测试，选取合适的拧紧力矩，解决这类问题。
【期刊名称】《大众科技》
【年(卷),期】2015(000)007
【总页数】5页(P61-65)奔驰g级amg
【关键词】双头螺柱;安装;力矩;研究
【作 者】蒋士洪;马学文;韦炜;李坚;张晓光
【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州 545007
【正文语种】中 文
【中图分类】TH131.3
螺纹联接主要是螺栓、螺母（螺孔）的组合，有四种形式：螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。螺栓，是一种带螺纹的圆柱形零件，通过螺母或被联接零件螺孔的装配关系产生一定的力，达到两种或多种零件之间稳定联接，没有相对位移，实现零件
之间保持牢固可靠的关系，满足各种机械性能要求。而双头螺柱是两端均有螺纹的圆柱形紧固件。用途也比较广泛，但在螺纹件固件中所占比例较少。图1为上汽通用五菱汽车股份有限公司发动机中各种螺纹件种类，双头螺柱只有14种。通六角头螺栓采用同样的方法得到安装力矩，却会出现失效。下面将阐述选择双头螺柱的合适拧紧力矩，解决此类失效问题的具体方法。
1.1 装配关系
道奇公羊越野M10×1.25-10.9双头螺柱装配在排气歧管排气法兰上，通过螺母及垫圈的拧紧，将排气歧管与排气管法兰联接，起到发动机排气系统的有效联接，排放物通道有效密封，排放物能够完整到达排气管的三元催化器进行催化转化处理，见图2。
螺纹联接的装配过程中，都会有拧紧力矩的要求，只有达到这一规定数值，联接才是可靠的。通常，我们通过计算，得到螺栓规格和安装力矩。但是，双头螺柱的安装力矩与普
1.2 问题表现
双头螺柱装配后，能够看到其中间圆柱段完整部分，见图3。安装时，在排气歧管排气法兰
上的双头螺柱采用了符合设计拧紧力矩，却出现了安装后中间圆柱段没入螺孔，与螺母联接端长度最小只有21mm，安装螺孔有3个螺牙被挤平的失效情况。见图4。拧紧力矩设定在48 N·m，满足48±3 N·m的设计值，统计数据中，出现螺孔螺牙被挤平的失效情况为100%。
1.3 现状调查结论
出现失效情况，严重影响质量及流水线合格率，并造成零件报废，增加质量成本。尽管将力矩值降低，但是没有明确的工程计算依据，也不符合工作流程的要求。需要从设计的角度，进行确认和发布。
笔者使用七钻程序进行分析，是一个用于推动问题解决的标准七步法。它包括 7个不断升级的层级，即：工艺过程是否正确、使用的工具是否正确、使用的零件是否正确、零件的质量如何、工艺是否需要更改、产品是否需要更改、极端复杂问题。在分析问题出现的过程中，只要到根本原因，就可以停止后续层级的确认工作，负责解决问题的人员即可着手进行问题解决。
广州吉奥汽车2.1 工艺过程是否正确
经过现场观察并确认，是按照工艺卡的要求进行操作，使用48 N·m的拧紧力矩，并在电亮绿灯判断合格后确认完成操作。
该过程是正确的，不是问题原因。
温榆河大道2.2 使用的工具是否正确
使用电以及套筒为工艺卡要求型号，电由制造工程师定期维护及标定，标定参数见表 1。标定周期为：每拧紧25万次标定一次,并结合生产实际情况针对每个工位的实际使用效果分别制定周期，但标定周期至少为3个月。
该过程使用的工具正确，不是问题原因。
2.3 使用的零件是否正确
员工装配过程中使用的排气歧管和双头螺柱，均为工艺卡上要求零件，且零件号一致。
该过程使用的零件正确，不是问题原因。
2.4 零件的质量如何
如果出现螺牙失效问题，经过分析零件质量关联为：双头螺柱螺纹尺寸、中间圆柱段偏大、排气歧管法兰螺孔尺寸、材料硬度太低等。经过测量，双头螺柱螺纹尺寸 M10× 1.25-6h、螺柱圆柱段尺寸均合格。排气歧管排气法兰螺孔M10×1.25-6H,经过通止规检测60件，全部合格。通过检测，排气歧管材料FCDH01球墨铸铁，其化学成分符合材料要求。排气法兰硬度（HB），在设计要求191～241的范围内，见表2。
该过程确认，零件质量不存在问题，不是问题原因。
2.5 工艺是否需要更改
工艺卡上规定的装配方法是正确的，使用的设定拧紧力矩值为48±3 N·m，电设定拧紧力矩值是48 N·m，符合设计要求。
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