后续工作很少有趣,但验证组装过程通常是必要的。螺纹紧固件安装最重要的后续工作是静态扭矩审计。根据应用情况,可能在安装紧固件后几分钟或几小时进行静态扭矩审计。

“A.转矩Mountz公司总裁Brad Mountz表示,“审计可以测量剩余扭矩,这是确认是否按预期安装了紧固件的最佳方法。”它确保你已经达到了紧固件的扭矩规格。”

扭矩审计防止紧固件扭矩过大或不足,并检测缺失的紧固件。它还验证了紧固过程,扭矩工具,产品设计和应用材料。

像波音公司一样的大型制造商在扭矩审计方面越大,几十年来。几年前,波音的卫星开发中心(SDC)在El Segundo,加利福尼亚州实施了一个使用点的扭矩审计计划,以防止螺栓的过度和承诺。

SDC是世界上最大的卫星制造商。作为其质量控制程序的一部分,SDC必须符合ANSI/NCSL Z540-1-1994校准标准。这些标准要求公司使用扭矩验证系统,维护每次停机和工具校准的历史数据。

最初,SDC有几个质量控制人员手动监控所有螺栓扭矩过程。但是,这种方法容易出现人为错误,而且每年需要第三方对数以千计的工具进行校准。此外,在生产过程中,某些工具上的扭矩值变化不够快,因此公司被迫使用专门用于特定扭矩值应用的工具。

在考虑了几种方案后,SDC在2007年实施了一种新的扭矩审计系统。该系统配备了多种蒙兹专用扭矩扳手和螺丝刀,27个BMX扭矩传感器和12个基于pda的Wizard Plus手持扭矩分析仪。

分析仪中的软件在使用前验证工具的校准扭矩设置,确保每个螺栓都拧紧到正确的水平。此外,该系统只需要每年对传感器和PDA分析仪进行校准,这为波音公司节省了大量时间和成本。

45年专注于准确性

扭矩审计已经存在很长时间了螺纹紧固件.改变的是确定扭矩精度的测量方法。从工业革命到20世纪60年代中期,扭矩审计,可以说是由一个人在产品运往客户之前,用手或冲击扳手检查每个紧固件的松紧性。

1966年,随着《国家交通和机动车辆安全法》的通过,一切都改变了。这项联邦法律成立了国家公路交通安全管理局,负责制定联邦机动车安全标准(FMVSS)。1967年,第一个法规FMVSS 209被采用,它建立了安全带组件的紧固要求。

ASI Datamyte公司的产品经理Frank Skog回忆道:“最初,扭矩审计是一个人用一个拨盘或扳手,在剪贴板上写下数据。”Skog在美国汽车工业扭矩测量系统方面有超过30年的经验。“由于这种手动方式影响了生产,三大汽车制造商开始使用电子扭矩扳手。”

在20世纪70年代和20世纪80年代初,这些扳手变得更加准确。到20世纪80年代后期,电子扳手和螺丝刀特色,内置换能器测量峰值和剩余扭矩。最初,将该数据通过电缆传输到计算机。在20世纪90年代,可以将数据(通过电缆)发送到便携式分析仪。

如今,这些类型的工具能够记录扭矩的几种测量值。有些扳手甚至可以测量扭矩,而不考虑工具的方向。另一些则在达到预设扭矩时提供视觉、听觉或感官信号(振动手柄)。

收紧,但验证

根据Mountz的说法,静态扭矩审计有两种方法。标准的方法被称为第一动作或分离。使用模拟或数字测量工具,审计员在拧紧方向缓慢施加力,直到注意到紧固件的第一次移动(通常约3度)。记录的读数是关节中剩余扭矩的相当精确的测量。

第二种方法,通常在日本使用,叫做松动测试。这种方法基本上是反方向的分离方法,因为扭矩是在松开紧固件的方向施加的。记录的扭矩值是应用到关节上的近似扭矩。

“我们认为松动的测试不像脱离方法那样可靠,”Mountz说。“像该方法一样的客户说它更容易,更加一致。但我们的观点是它比分离方式较不一致。“

扭矩审计检测紧固件松弛,这种松弛在所有紧固连接处都在一定程度上发生。对于正确设计的关节,松弛很小,几乎可以忽略。然而,在安全关键的关节松弛,必须始终纠正。

Desoutter Industrial Tools的产品营销经理Russ Hughes表示:“审计频率总是取决于正在组装的产品。安全关键连接处的紧固件总是比便携式收音机的螺丝更经常受到审查。

斯科格指出,汽车制造商通常会让审核员在装配线上连续检查几辆车的特定安全关键紧固件,比如右前轴上的螺栓。在不同批次的车辆上,每个班次都要定期进行这一工作,不仅要验证紧固件的扭矩是否在规格范围内,而且要确保工厂的组装和紧固件安装过程是可靠的。

Skog指出:“仅仅因为电动工具可以紧致编程设置,并不能证明最终的接头具有适当的夹紧力。”

IMADA Inc.总裁盛田昭(Akira Morita)建议制造商密切关注可能导致关节放松的三个因素,并增加扭矩审计的需求。这些因素包括连接内部和周围的温度、润滑剂的存在,以及连接中使用的多层和材料。

“绘画会造成联合放松,”Mountz。“船用发动机制造商客户在其发动机头垫圈中令人宽松的螺栓。事实证明,在绘制发动机时产生的热量导致一些轻微的螺栓松弛。所以公司现在在油漆干燥之前和之后进行扭矩审核。“

嘈杂的工厂车间不会引起联合放松,但它们可以分散审计师的注意力。意识到这一点,Mountz在去年开发了MTWD数字扭矩扳手,当达到预设扭矩时,它可以提供视觉、听觉和感官信号。

操作人员预先设定下扭矩和上扭矩阈值,并施加力,直到一个绿色LED照明和手柄振动。扳手清楚地显示实时数字扭矩读数在四个测量单位之一:牛顿-米,公斤米,英尺-磅或英寸-磅。

“审计并不便宜,所以从不忽视任何审计结果,“建议菲尔•科林格部门产品经理ASG, Div.中国公司。”结果可能表明,三个审计人员得到三个不同的扭矩数据在同一类型的紧固件,或者一个或多个工具不能安装紧固件需要规范。所以要做好投资,对审计人员进行适当培训,将审计结果的差异降到最低,或者购买更好的工具。”

在审计过程中,多个电子扭矩扳手记录了多种类型的数据。LightStar系列,当与ASI DataMyte数据采集器和软件一起使用时,可以捕获角度重启、角度脱离和角度扭矩。角度重新启动测量的扭矩,在克服静摩擦后,紧固件开始重新拧紧。角度分离捕获扭矩所需的固定在运动中。角度扭矩测量的是超过扭矩阈值的用户定义的检测旋转量(例如2度)的扭矩。

另一个捕捉扭矩和角度数据的扳手是ASG生产的DTW。该工具使审计人员能够执行扭矩审计,只需一个简单的转向,只需要很小的力。减少了操作人员的疲劳,使该扳手成为高产应用的理想选择。

它的扭矩从1到2000牛顿·米。数据存储在工具中,并可以通过电缆或无线模块输出到PC上,允许在Excel中进行详细分析。

制造商还需要为每个审计师建立有效的路线。斯科格指出,汽车制造商往往会让每个审计师负责几个组装站,并在距离组装厂几英尺的范围内工作。克林格表示,许多Tier 1制造商也是这样做的。每个班次对所有关键的和保证的紧固件都需要进行扭矩审核。

紧固件的挑战

一般来说,非关键紧固件不需要进行扭矩审核。相反,审核员将进行目视检查,以确保这些紧固件已安装。非关键紧固件一般是各种尺寸的螺钉、非金属螺钉和安装在非金属表面的螺钉。

然而,一些螺钉是关键紧固件,并且在没有正确工具的情况下,它们可能难以扭动审计。可以使用电子或手动扳手或螺丝刀,但必须配有插座或钻头,该插座或钻头非常紧贴在头部或头部。这对于开槽螺钉特别重要。此外,该工具的内部或外部换能器或传感器必须能够在千克米,千克 - 厘米,盎司内或磅内测量扭矩。

克林格说:“检查电脑和电子电路板上微小螺丝的最好方法是使用手动螺丝刀。”“这些螺丝的大小与眼镜上使用的螺丝相似。
审计工作必须非常仔细。只需1 in-lb的扭矩就能将其剥离。”

ASG-D系列微型数字螺丝刀适用于这些应用。整个系列的扭矩范围是0.5到40公斤厘米和0.05到4牛顿米。该工具具有0.25英寸六角驱动器和自动锁紧钻头,精度在±2.5%以内。

审计由塑料制成的关键紧固件也可能具有挑战性。森塔说,许多审计员不应使用标准的分离试验用塑料紧固件。这是因为任何审计员都非常困难,包括那些熟练且经验丰富的人,了解峰值下降扭矩。

峰值向下扭矩是所需的力,因此螺纹开始断裂。扭矩在上升到峰值之前会短暂下降。为了获得更准确的扭矩测量,特别是小型塑料紧固件,森田建议审计师使用专业的分离扭矩测试仪。

IMADA的DI-12电动分离扭矩测试仪在审计过程中捕捉螺丝的峰值下降扭矩、峰值扭矩和屈服扭矩。它以一致的速度旋转螺丝,施加持续增加的扭矩,帮助审计师直观地确定分离点。通过统一这三个动作,该工具使审核员能够在不过度扭矩的情况下执行分离测试。DI-12在LED面板上自动显示扭矩值。

“所有的审计都需要一个训练有素的审计师使用正确的工具,”蒙茨总结道。然而,使用精确的紧固工具并不意味着不需要进行扭矩审计。就像用电脑输入销售数字并不意味着不需要财务审计一样。”


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