力矩控制通用技术标准(1)

力矩控制通用技术标准

前言

本标准根据环保动力公司的实际情况，结合国家及技术中心的产品技术要求，明确了力矩控制过程中的技术要求，工装、设备的使用规范

本标准由制造部工艺科提出、归口

本标准起草单位：制造部工艺科

本标准主要起草人：周陵

本标准所代替标准的历次版本的发布情况为：无

力矩控制通用技术标准

1 范围

本标准规定了发动机用螺纹直径4mm-20mm紧固件的力矩控制。

本标准适用于符合以下条件，以控制扭矩方式进行的紧固：

—外螺纹件的机械性能符合GB/T 3098.1规定的8.8、10.9级；

—内螺纹件的机械性能符合GB/T 3098.2或GB/T 3098.4，且具有充分发挥螺纹连接副承载能力的强度；

—螺纹符合GB/T 196，螺纹精度不低于GB/T 197规定的6级；

—内、外螺纹件的六角对边尺寸符合GB/T 3104规定的标准系列；

—内、外螺纹件的表面为汽车工业通常采用的状态；

—外螺纹件在紧固中受轴向拉伸载荷。

本标准不适用于外螺纹件在紧固中承受压缩力的紧定螺钉、由外螺纹件攻出螺纹的自攻螺钉及木螺钉。

当表面状态不同、支承面尺寸及形态与标准条件差异较大，以致预紧力不能满足要求以及对预紧力有特别要求时，应对紧固扭矩进行调整。

当产品对紧固扭矩有特殊要求时，根据产品要求调整控制要求。

2 引用标准

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的应用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 196 普通螺纹基本尺寸（直径1mm-600mm）

GB/T 197 普通螺纹公差与配合（直径1mm-355mm）

GB/T 3098.1 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱

GB/T 3098.2 紧固件机械性能螺母

GB/T 3098.4 紧固件机械性能细牙螺母

GB/T 3104 紧固件机械性能六角产品的对边宽度

GB/T 16823.2 螺纹紧固件紧固通则

QC/T 518 汽车用螺纹紧固件紧固扭矩

3 术语

3.1动态力矩(Dynamic Torque) ：动态力矩是设计技术人员从技术角度给定的力矩值(范围)，动态力矩是用于标定动力工具的力矩。

3.2静态力矩(Static Torque) ：静态力矩是TCS/QOCS系统控制的力矩。

3.3动态力矩和静态力矩的关系：动态力矩和静态力矩之间是一种规律性的数学模型关系，视联接结构的不同而不同。根据统计规律和汽车行业多年积累的经验，总结出下列三种关系：3.3.1如果连接件衰减厉害(软连接) ，静态力矩低于动态力矩。

3.3.2如果连接件固定得很紧(硬连接) ，静态力矩高于动态力矩。

3.3.3如果是一般的连接件，静态力矩一般接近动态力矩。

3.4预紧：多数情况下，螺纹联接在装配时需要拧紧，称为“预紧”。

3.5预紧力：预紧使联接中的零件受到的力，称为“预紧力”。

4 内容

4.1 常用紧固扭矩与预紧力

4.1.1 与紧固扭矩有关的符号及其含义见下表。

与紧固扭矩有关的符号及其含义

根据GB/T 16823.2，外螺纹件在弹性区内紧固扭矩与预紧力之间的关系如下：T f＝K F f d

表面状态变化将导致μs、μw和K发生变化。在采用同一扭矩紧固时，预紧力将随K发生变化。K变大，预紧力可能不足。K变小，预紧力将增大而使螺纹连接破坏失效，必要时可对紧固扭矩进行调整。

4.2 常用螺纹规格的紧固扭矩及其对应的预紧力见下表（引自QC/T 518 汽车用螺纹紧固件紧固扭矩）

常用螺纹规格的紧固扭矩及其对应的预紧力

数K≈0.25）

4.3 拧紧方法：

4.3.1 先用手拧入2—3扣，如手感有卡滞，必须更换螺栓；

4.3.2 拧紧时，应按从中间到两边的顺序交叉拧紧；

4.3.3 同一零部件的螺栓个数≥2时，必须采用交叉封闭式方法，例如：若螺栓有2个，则

拧紧顺序为：1-2-1；

4.3.4 同一连接面上的螺栓、螺钉和螺母，其拧紧力矩要均匀，力矩差小，即：相同两个零件之间的拧紧力矩应尽量一致；

4.3.5 重点、关键力矩点可在螺纹头部5-10mm处蘸机油润滑；

4.3.6 重点、关键力矩点可用力矩法拧紧，即先预紧到规定力矩的50%-80%，在松开40°-50°（或松开力矩到0 N.m），再拧紧到规定力矩的50%-80%，最后拧紧到规定力矩的方法,或松开后直接拧紧到规定力矩；

4.3.7 重点、关键力矩点也可用转角法拧紧，即即先预紧到规定力矩的30%-60%，在松开40°-50°（或松开力矩到0 N.m），再拧紧到规定力矩的30%-60%，然后用转动的角度控制产品最终压紧力。（注：转角法对零件的加工质量要求较高，要求零件加工的一致性好，故转角法只能在重点、关键力矩点上应用，不建议对一般力矩点应用）

4.4 拧紧工具选择：

4.4.1 我厂现有拧紧工具的使用标准（不含手动工具）：

4.4.2我厂现有拧紧工具的使用原则（不含手动工具）：

㈠通气动扳手：

①、普通气动扳手以R2112（10-100）N.m为例，四档档位的参考力矩值是：

一档范围在10-30N.m之间，中间值：20N.m；

二档范围在15-50N.m之间，中间值：32.5N.m；

三档范围在25-70N.m之间，中间值：47.5N.m；

四档范围在35-100N.m之间，中间值：67.5N.m；

②、普通气动扳手作为预紧工具使用时，使用档位的最大力矩值应小于要求力矩

的中间值；

③、普通气动扳手作为拧紧工具使用时，使用档位的中间力矩值应大于等于要求

力矩的中间值，但两者数值应接近；

④、拧紧结束以零件不动后，停留2-3秒为宜。

㈡扭矩扳手（油压脉冲）：

①、定扭矩扳手（油压脉冲）作为预紧工具使用时，扳手的设定值应小于要求力

矩中间值的15%；

②、定扭矩扳手（油压脉冲）作为拧紧工具使用时，扳手的设定值应等于要求力

矩的中间值；

③、拧紧结束以扳手断气为准。

㈢扭矩扳手（离合器式）：

①、定扭矩扳手（离合器式）作为预紧工具使用时，扳手的设定值应小于要求力

矩中间值的10%；

②、定扭矩扳手（离合器式）作为拧紧工具使用时，扳手的设定值应等于要求力

矩的中间值；

③、拧紧结束以扳手断气为准。

㈣定值扭力扳手：

①、定值扭力扳手的设定值应等于要求力矩的中间值；

②、定值扭力扳手使用时，应用力均匀，匀速拧紧；

③、拧紧结束以扳手力矩到位提示音为准。

㈤手持式电动扳手：

①、设定值应等于要求力矩的中间值；

②、拧紧过程按工艺要求，扳手自动控制。

㈥拧紧机：

①、设定值应等于要求力矩的中间值；

②、拧紧过程按工艺要求，扳手自动控制。

4.5 力矩检测控制：

⑴力矩检测以动态力矩测量检测为准；

⑵定值扭力扳手力矩检测以力矩校准仪测量数据为准；

⑶手持式电动扳手和拧紧机力矩检测以力矩测量仪测量数据为准；

⑷现场发动机零件装配完后的静态力矩检测标准暂以质量部给出的力矩范围控制为

准，根据现场工艺的变更情况测定一个，修正一个；

⑸现场操作者对紧固件是否拧紧的目测标准以弹垫是否压实或结合面贴实为准。

4.6 工具检定规定：

⑴定值扭力扳手每天用力矩校准仪点检，每2个月计量检定一次；

⑵手持式电动扳手每3个月计量检定一次；

⑶拧紧机每6个月计量检定一次；

⑷定扭矩扳手的校准周期为1个月。