發布時間：2023-05-26
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擰緊策略的制定是螺栓擰緊過程中的重要環節，通過對擰緊的不同階段，設計不同的監控策略，對擰緊質量風險進行有效的系統性防錯，從而降低擰緊過程中的質量風險，提高產品質量和裝配效率。
提高擰緊質量的重要因素：使用正確的工具、在正確的擰緊位置、用正確的擰緊策略、確保每顆螺釘都正確擰緊
扭矩和角度的關系
在策略制定的過程中，繞不開扭矩和角度的設計，一般通過智能擰緊工具采集記錄扭矩和角度數據，進行過程監測，而在合格的擰緊過程中，扭矩和角度的關系通常會呈現出線性規律走勢。
從認帽，到旋入貼合后，到最終擰緊的過程中，螺栓頭部與工件開始貼合后，便進入彈性變形區，持續提供夾緊力，以達到目標扭矩值，在此彈性變形階段，扭矩大小和旋入的角度是呈線性比例，直至過屈服點后，會進入塑性變形區，若繼續擰緊則會出現斷裂的情況。
多種擰緊控制方法
針對不同等級的螺栓通常采用不同的擰緊策略，常見的擰緊策略有扭矩控制、扭矩控制+角度監測、角度控制+扭矩監測、夾緊扭矩控制、屈服點控制等，而不同策略之間的擰緊原理、擰緊質量、精度等也都不一樣。
01扭矩控制
扭矩控制的應用較為常見，通常應用于C類螺栓的擰緊，簡單易操作，只需設定一個扭矩目標數值，然后通過工具擰緊即可。
特點：成本低，可選擇的工具類型多（智能擰緊工具可NG提示），但擰緊精度較低，不能防錯，螺栓利用率低（50-60%）。僅采用扭矩控制后，我們會發現目標扭矩合格了，但依舊會出現各種各樣的異常故障，因此在保證扭矩合格的基礎上，也要求角度在合格范圍內。
02扭矩控制+角度監測
這個策略本質上還是對扭矩的控制，但在扭矩基礎上加上對角度的監控，便于監控過程中出現錯牙、滑牙等不合格情況。
特點：無法克服不同摩擦系數對夾緊力的影響，最終夾緊力波動較大，但能識別擰緊過程中的異常情況。
03角度控制+扭矩監測
通常也稱為轉角法，一般先將螺釘擰至起始扭矩，通常為目標扭矩的40~60%，再從此點開始擰一個規定的轉角即可。
這種策略是將螺栓在彈性區域充分拉長，所需的軸向夾緊力由轉角產生，從而摩擦阻力對夾緊力的影響也不復存在，進而達到精確控制夾緊力的目的。
特點：轉角法可以有效提高擰緊精度，提高螺栓的利用率，但需要全程監控擰緊過程中的扭矩和角度，對擰緊工具的要求比較高，可以通過智能擰緊工具來完成。
若起始扭矩過小，轉角控制開始時，接觸面仍未貼合，會出現夾緊力和轉角并不是嚴格的正比例關系，使得最終夾緊力發生較大偏差；
若起始扭矩過大，會導致扭矩控制階段的比例增大，即摩擦因素帶來的誤差變大，也會影響最終的夾緊力。
04夾緊扭矩控制
夾緊扭矩控制是結合了扭矩斜率和扭矩控制或角度控制策略的一種綜合擰緊策略，通過扭矩斜率的變化找到螺栓擰緊時的落座點，然后再疊加需要的扭矩或角度即可，可以保證夾緊力得到很好的控制。
特點：適用于自攻釘及小螺釘的應用，而且在應用前需要采集盡量多的樣本，在此基礎上設定合理的扭矩斜率和疊加的扭矩或角度。
05屈服點控制
屈服點控制法屬于高階策略，通常應用于A類螺栓的擰緊，將螺栓擰緊至屈服點后，便停止擰緊。
主要是利用了材料從彈性變形區向塑性變形區過渡時的扭矩斜率變化特征，來找尋擰緊屈服點，在整個擰緊過程中，需要一直計算扭矩斜率，把彈性變形區的扭矩斜率作為參考斜率，進入塑性變形區后，當斜率低于參考斜率的一半，即到達屈服點，停止擰緊，同時扭矩、角度、扭矩斜率都在參數設定范圍內，即擰緊合格，反之會出現NG報警。
特點：不受扭矩法的摩擦系數和轉角法的轉角起始點的影響，且擰緊精度較高，材料利用率高達100%，但對工況要求高，必須保證螺栓一致性和貼合面的質量。
擰緊是一個復雜的過程，過高的夾緊力會導致螺栓產生嚴重的塑性形變，從而導致斷裂，不足的夾緊力會引起連接件松動，影響設備正常運行。因此對夾緊力的控制是策略選擇制定的目標，且針對不同等級的螺栓類型可以選擇不同的擰緊策略，確保最終擰緊質量符合要求。
針對C類螺栓，大部分使用扭矩控制法，但伴隨著各行業對產品質量和安全技術的要求日趨嚴格，尤其是汽車行業，越來越多的C類連接，也會加入角度的監控，及時發現擰緊過程中的故障，同時針對A類的安全重要級螺栓，為減輕車身重量，需要對螺栓性能充分利用，需要使用到更高階的擰緊策略。
