緊固件裝配設(shè)計(jì)系統(tǒng)

緊固件裝配是通過(guò)套筒或槍頭在裝配工具的驅(qū)動(dòng)下,達(dá)到設(shè)計(jì)的扭矩值。在緊固件產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要考慮到裝配過(guò)程中要和周邊零件留有一定的距離,不能和其它部位的零件產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,并且易于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)裝配工人操作。

扭矩法裝配時(shí),由于受摩擦系數(shù)的影響,軸向預(yù)緊力波動(dòng)大,且未能充分利用材料潛能,螺栓強(qiáng)度利用率低,但因其操作簡(jiǎn)單、成本低,且對(duì)于絕大多數(shù)螺紋聯(lián)接有效,故仍是常用的裝配方法。

緊固件裝配設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方法

一種是螺紋聯(lián)接件被擰緊到屈服點(diǎn)以上,即塑性區(qū)范圍,此時(shí)軸向預(yù)緊力與螺栓的強(qiáng)度有關(guān)。

扭矩-轉(zhuǎn)角法在擰緊過(guò)程中,摩擦系數(shù)對(duì)擰緊質(zhì)量的影響小(僅影響達(dá)到貼合扭矩時(shí)的階段,對(duì)角度控制階段無(wú)影響),可得到比較高的預(yù)緊力,且預(yù)緊力的離散度小;擰緊到塑性區(qū)時(shí),能充分利用螺栓的承載能力,挑出質(zhì)量有問(wèn)題的螺栓。但該種擰緊方法操作復(fù)雜,成本高,不適用于小轉(zhuǎn)角的短螺栓;由于預(yù)緊力較大(尤其是擰緊到塑性區(qū)),對(duì)塑性差的螺栓及反復(fù)使用的場(chǎng)合,需考慮其適用性。

緊固件裝配設(shè)計(jì)系統(tǒng)的測(cè)量方法

伸長(zhǎng)量法

伸長(zhǎng)量法,是用測(cè)微儀或超聲波等手段,測(cè)量擰緊過(guò)程中或擰緊結(jié)束后螺栓的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度,利用預(yù)緊力與螺栓長(zhǎng)度變化量的關(guān)系,控制軸向預(yù)緊力的一種方法。

在彈性變形范圍內(nèi),軸向預(yù)緊力與螺栓的受力橫截面面積、伸長(zhǎng)量和強(qiáng)度有關(guān),即:式中:δb:伸長(zhǎng)量,F:軸向預(yù)緊力,Cb:螺栓剛度,le:螺栓有效長(zhǎng)度,Eb:螺栓彈性模量,Ab:螺栓橫截面面積。

螺栓的強(qiáng)度等級(jí)和尺寸確定后,預(yù)緊力僅與螺栓伸長(zhǎng)量有關(guān),可排除摩擦系數(shù)、接觸變形、被聯(lián)接件變形等可變因素的影響,因此可以獲得高的控制精度,被用作重要螺栓聯(lián)接的預(yù)緊力控制方法。

但是測(cè)量裝置(如測(cè)微儀、超聲波等)在具體的聯(lián)接結(jié)構(gòu)上實(shí)施不方便,且影響生產(chǎn)節(jié)拍,所以在汽車行業(yè)上至今尚未廣泛采用。在實(shí)驗(yàn)室條件下,伸長(zhǎng)量法是用于校準(zhǔn)、標(biāo)定和實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)不可少的手段。