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[摘 要]本文对电动拧紧机在汽车装配中的应用进行了介绍,汽车总装工程中,第一特性为连接紧固作业,在各类拧紧工具中,电动拧紧机逐步被广泛推广,在汽车装配领域的作用越来越大。
[关键词]电动拧紧机 汽车 装配 应用
中图分类号:TD407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0199-01
1 概述
螺栓拧紧在汽车制造业中的应用非常广泛,汽车制造中零部件的连接与装配,机械整体的装配等等,可以说几乎是都离不开螺栓拧紧。汽車主锥螺母拧紧、发动机主轴承盖螺栓拧紧、发动机气缸缸盖螺栓拧紧、发动机连杆螺栓拧紧、底盘变速箱拧紧工位、凸轮轴盖螺栓拧紧、轮胎螺栓拧紧、差速器盘螺栓拧紧、差速器壳轴承盖螺栓拧紧、前后桥U形螺栓拧紧、泵体端盖螺栓拧紧、助力转向器端盖螺栓拧紧、端面法兰螺栓拧紧、离合器总成拧紧。尤其是发动机和离合器的装配,几乎所有的螺栓都需要稳定可靠的拧紧。对于像缸盖,正时齿轮,减震轮等有多个螺栓连接的部件,不仅对于单个螺栓的扭矩转角有严格要求,而且对于拧紧过程也有要求,通常是要求几个螺栓同步拧紧,即所有的螺栓先全部预拧到某一扭矩值,然后再一起拧到目标扭矩值,这样在工艺上可以有效避免零件的变形,保证装配的密封性
2 设备简介
拧紧机多为立式多轴悬挂结构,由钢结构支架、C 型轨道、平移滑车、气动平衡悬挂装置、操作体、电动扳手轴、电气控制设备等主要部件构成。生产过程中,拧紧控制系统通过采集车辆VIN,与AVI系统中的车型队列进行比对校验,确定拧紧程序,拧紧后可以通过打印机打印出相关拧紧结果信息。
3 适用范围
(1)多轴拧紧机适用于同类螺栓/螺母在同一平面、具备规律结构的零部件。如发动机缸体、车轮、后桥等。
(2)连接部位扭矩值要求较大的范围(50-1000N·m),如重卡、客车等大型车辆。
(3)高品质保证及体系管理的要求,实现过程能力的分析、监控。
4.螺栓拧紧的基本概念及拧紧的方法
一.螺栓拧紧的基本概念
在螺栓拧紧时,总体的受力情况是,螺栓受拉,连接件受压;但在拧紧的整个过程中,受力的大小是不同的(见图1),大体上分为下述几个阶段:
⑴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。
⑵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。
⑶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。
⑷再继续拧紧,力矩T和压紧力F下降,直至螺栓产生断裂。
二.螺栓拧紧的方法
拧紧,实际上就是要使两被连接体间具备足够的压紧力,反映到被拧紧的螺栓上就是它的轴向预紧力(即轴向拉应力)。而不论是两被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,因而,人们采取了下述几种方法予以间接控制。
1.扭矩控制法
2.扭矩—转角控制法
3.屈服点控制法
4.落座点—转角控制法
5.?螺栓伸长法
5 设备功能
(1)一次性紧固达到设定扭矩。
(2)拧紧机可实现与拧紧程序同步切换变距(手动变距和自动变距)、变轴数自动切换,以满足多车型、多结构零部件操作。通过PLC控制,信息输入方式有:条码枪扫描信息输入、触摸屏手动选择、MES系统车型队列信号输入。
(3)设备具有故障自诊断功能。有自动过流、过压、过载、过速保护功能,当出现时,能自动关闭系统,并声光报警。
(4)具有单轴欠扭(角度)、过扭矩(角度)、合格与不合格等显示报警,并有故障过程分析功能。显示拧紧曲线和转动角度,实现自我诊断、防错。
图2:拧紧机
6 拧紧机在汽车装配中的作用
当前我国经济高速发展,这必然会促进汽车行业的发展,汽车工业已成为主要的支柱产业之一。在整车总装这个过程中,所使用的各种拧紧设备正在逐渐淘汰气动和电池工具,向各种带扭矩反馈形式的拧紧装置转变,以保证汽车的装配质量。尤其是近几年国家对汽车产品的质量安全开始重视,开始实行汽车召回制度,要求所有的汽车装配拧紧数据都要保存10年以上,这是传统的气动工具所完全不能满足的,这就促使各汽车厂商都采用智能化的自动拧紧机。自动拧紧机的应用将会越来越普遍,使用场合也会越来越多。
结语:本文主要对电动拧紧机在汽车装配中的应用进行了介绍,从适用范围、功能、原理等几个方面的论述使读者可以清晰了解拧紧机在汽车装配中的作用,对未来拧紧机行业的发展提供了参考。
作者简介:
孙菊杰(1986.2-),女,本科主要从事汽车电动拧紧机设计与研究。
[关键词]电动拧紧机 汽车 装配 应用
中图分类号:TD407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0199-01
1 概述
螺栓拧紧在汽车制造业中的应用非常广泛,汽车制造中零部件的连接与装配,机械整体的装配等等,可以说几乎是都离不开螺栓拧紧。汽車主锥螺母拧紧、发动机主轴承盖螺栓拧紧、发动机气缸缸盖螺栓拧紧、发动机连杆螺栓拧紧、底盘变速箱拧紧工位、凸轮轴盖螺栓拧紧、轮胎螺栓拧紧、差速器盘螺栓拧紧、差速器壳轴承盖螺栓拧紧、前后桥U形螺栓拧紧、泵体端盖螺栓拧紧、助力转向器端盖螺栓拧紧、端面法兰螺栓拧紧、离合器总成拧紧。尤其是发动机和离合器的装配,几乎所有的螺栓都需要稳定可靠的拧紧。对于像缸盖,正时齿轮,减震轮等有多个螺栓连接的部件,不仅对于单个螺栓的扭矩转角有严格要求,而且对于拧紧过程也有要求,通常是要求几个螺栓同步拧紧,即所有的螺栓先全部预拧到某一扭矩值,然后再一起拧到目标扭矩值,这样在工艺上可以有效避免零件的变形,保证装配的密封性
2 设备简介
拧紧机多为立式多轴悬挂结构,由钢结构支架、C 型轨道、平移滑车、气动平衡悬挂装置、操作体、电动扳手轴、电气控制设备等主要部件构成。生产过程中,拧紧控制系统通过采集车辆VIN,与AVI系统中的车型队列进行比对校验,确定拧紧程序,拧紧后可以通过打印机打印出相关拧紧结果信息。
3 适用范围
(1)多轴拧紧机适用于同类螺栓/螺母在同一平面、具备规律结构的零部件。如发动机缸体、车轮、后桥等。
(2)连接部位扭矩值要求较大的范围(50-1000N·m),如重卡、客车等大型车辆。
(3)高品质保证及体系管理的要求,实现过程能力的分析、监控。
4.螺栓拧紧的基本概念及拧紧的方法
一.螺栓拧紧的基本概念
在螺栓拧紧时,总体的受力情况是,螺栓受拉,连接件受压;但在拧紧的整个过程中,受力的大小是不同的(见图1),大体上分为下述几个阶段:
⑴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。
⑵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。
⑶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。
⑷再继续拧紧,力矩T和压紧力F下降,直至螺栓产生断裂。
二.螺栓拧紧的方法
拧紧,实际上就是要使两被连接体间具备足够的压紧力,反映到被拧紧的螺栓上就是它的轴向预紧力(即轴向拉应力)。而不论是两被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,因而,人们采取了下述几种方法予以间接控制。
1.扭矩控制法
2.扭矩—转角控制法
3.屈服点控制法
4.落座点—转角控制法
5.?螺栓伸长法
5 设备功能
(1)一次性紧固达到设定扭矩。
(2)拧紧机可实现与拧紧程序同步切换变距(手动变距和自动变距)、变轴数自动切换,以满足多车型、多结构零部件操作。通过PLC控制,信息输入方式有:条码枪扫描信息输入、触摸屏手动选择、MES系统车型队列信号输入。
(3)设备具有故障自诊断功能。有自动过流、过压、过载、过速保护功能,当出现时,能自动关闭系统,并声光报警。
(4)具有单轴欠扭(角度)、过扭矩(角度)、合格与不合格等显示报警,并有故障过程分析功能。显示拧紧曲线和转动角度,实现自我诊断、防错。
图2:拧紧机
6 拧紧机在汽车装配中的作用
当前我国经济高速发展,这必然会促进汽车行业的发展,汽车工业已成为主要的支柱产业之一。在整车总装这个过程中,所使用的各种拧紧设备正在逐渐淘汰气动和电池工具,向各种带扭矩反馈形式的拧紧装置转变,以保证汽车的装配质量。尤其是近几年国家对汽车产品的质量安全开始重视,开始实行汽车召回制度,要求所有的汽车装配拧紧数据都要保存10年以上,这是传统的气动工具所完全不能满足的,这就促使各汽车厂商都采用智能化的自动拧紧机。自动拧紧机的应用将会越来越普遍,使用场合也会越来越多。
结语:本文主要对电动拧紧机在汽车装配中的应用进行了介绍,从适用范围、功能、原理等几个方面的论述使读者可以清晰了解拧紧机在汽车装配中的作用,对未来拧紧机行业的发展提供了参考。
作者简介:
孙菊杰(1986.2-),女,本科主要从事汽车电动拧紧机设计与研究。