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螺栓緊固解決方案
  目前幾乎工業上使用的螺栓緊固都是需要控制力度的,也就是所謂的扭矩控制扭矩是指用預定的扭矩或者預定的扭矩和角度,來進行工業緊固,以保證足夠的夾緊力,確保螺紋連接的可靠性。
  螺栓緊固是一個非常復雜的物理過程,影響螺栓緊固最重要的因素是扭矩、預緊力、摩擦力、材料硬度。只要充分考慮了以上幾個影響因素才能確保安全的螺栓緊固。 扭力扳手能控制應用到一個螺紋緊固的力量,不能少也不能多,大部分情況下,傳統的扭矩扳手已經能夠提供給足夠精度緊固螺栓的效果。但是當需要一個更精準更安全的螺紋緊固時,手動扭矩扳手是不合適的,因為往往施加的扭矩沒有達到預緊力的要求和相應的預設值,因為不太精準。產生不精準值的源頭往往是由擰緊螺紋之間的咬緊和螺栓頭與緊固物件平面產生的摩擦造成的。所謂的預緊力或者夾緊力是在螺絲連接中,通過工件的接觸產生一個接觸壓力,是普遍存在的。壓力使得工件之間的摩擦變大,摩擦力使得扭矩不能完全預緊,因此我們施加的扭矩只有大約10%可轉換成螺栓的緊固力。
   為了達到更高的精度,即使在用手動擰緊螺栓這一個操作上,角度控制擰緊技術常常被人們使用,尤其是在當前發展迅速的汽車制造業中。通過這個技術可以讓每一個螺栓達到它的最大緊固效果。旋轉角度是指螺栓原始旋緊和最終達到規定扭矩值之間的角度值。
一般來說,轉角度數會根據緊固件及被緊固部件的材質不同而有差別。比如說,硬度高的材質如碳鋼,緊固所需的轉角度數就會比較??;硬度低的材質如木材,緊固所需的轉角度數就會比較大,同時因為摩擦造成的力損失也會打,所能達到的緊固力比較小。
在控制角度的螺紋緊固過程中,開始時使用扭矩控制把螺栓旋緊至一個固定的扭矩值,到達此扭矩后,后續的緊固過程就在扭矩和角度的雙重控制下進行,直到達到預設的緊固扭矩和旋轉角度。正確的使用轉角控制系統可以避免螺栓進入材料塑性區間,防止超過螺栓的受理屈服點,造成安全隱患。同時轉角控制也能明顯減少鎖緊力的流失,保證達到足夠的預緊力。
螺栓緊固過程中,使用的扭矩和轉角的度數都不同,因此使用過轉角控制緊固的螺栓不能再次使用。
螺栓擰緊方法主要有兩類,分別是彈性擰緊和塑性擰緊。彈性擰緊一般指扭矩擰緊法,塑性擰緊主要包括轉角擰緊法、屈服點擰緊法等。
1. 扭矩擰緊法
  扭矩擰緊法的原理是扭矩大小和軸向預緊力之間存在一定關系。通過將擰緊工具設置到某個扭矩值來控制被聯接件的預緊力。在工藝過程、零件質量等因素穩定的前提下,該擰緊方式操作簡單、直觀,目前被廣泛采用。根據經驗,在擰緊螺栓時,有50%的扭矩消耗在螺栓端面的摩擦上,有40%消耗在螺紋的摩擦上,僅有10%的扭矩用來產生預緊力。由于外界不穩定條件對扭矩擰緊法的影響很多,所以通過控制擰緊扭矩間接地實施預緊力控制的扭矩法將導致對軸向預緊力控制精度低。 而且有極少數的螺栓聯接,扭矩已達到規定值,而螺栓頭還未完全與被聯接件貼合或間隙有時很小,目視不容易發現。此時扭矩值是合格的,但預緊力很小,甚至沒有,所以在這種情況下,如果僅僅提出保證扭矩合格,那么保證裝配擰緊質量就成了一句空話。MORCATO的扭力扳手就可以很好進行此操作.
2. 轉角擰緊法
  鑒于扭矩擰緊法存在的不足,美國在20世紀40年代末開始研究螺栓伸長和軸向力的關系。螺栓擰緊時的旋轉角度與螺栓伸長量和被擰緊件松動量的總和大致成比例關系,因而可采取按規定旋轉角度來達到預定擰緊力的方法。首先將螺栓擰緊到起始力矩,即將螺栓拉伸到接近屈服點,然后,再旋轉一定的角度,將螺栓拉伸到塑性區域。旋轉角度擰緊法的實質是控制螺栓的伸長量,在彈性范圍內軸向預緊力與伸長量成正比,控制伸長量就是控制軸向力,螺栓開始塑性變形后,雖然兩者已不再成正比關系,但螺栓受拉伸時的力學性能表明,只要保持在一定范圍以內,軸向預緊力就能穩定在屈服載荷附近。所以兩個摩擦系數不同的螺栓,雖然采用相同的擰緊法擰緊后的最終力矩相差很大,但是由于螺栓強度、尺寸相同,所以預緊力相差不大。與扭矩擰緊法相比,不僅高精度地完成了對擰緊的控制,而且充分提高了材料的利用率。MORCATO的轉角扭力扳手則可以很好的處理,進行工作時,就可以達到該效果。
3. 屈服點擰緊法
屈服點擰緊法的理論目標是將螺栓擰緊到剛過屈服極限點。采用屈服點擰緊時,首先將螺栓擰緊到某一個規定的起始力矩,從這點開始,設備監控擰緊曲線的斜率值的變化,如果斜率下降到超過了設定值,那么就認為把螺栓拉伸到了屈服點,工具停止運行。 屈服點擰緊法最大的優點是將摩擦系數不同的螺栓都擰緊到其屈服點,最大限度的發揮了螺紋件強度的潛力,但是它對干擾因素比較敏感,同時對螺栓的性能及結構設計要求極高,控制難度較大。因此擰緊工具的價格十分昂貴。而MORCATO的扭力扳手系類,在同品質的品牌當中,價格還是有一定的優勢,物美價廉。
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