一种螺纹类紧固件扭矩测试方法技术

本发明专利技术涉及一种螺纹类紧固件扭矩测试方法，其包括以下步骤：获取连接件信息和配合类型；确定测试样件数量并备货；确定工装和设备；设定工具最终扭矩、拧紧策略和转速；确定打紧端，按照设定程序拧紧螺纹件至连接失效；收集拧紧过程扭矩‑转角曲线；按照失效模式，获取扭矩值；对扭矩值进行数据处理，确定装配扭矩。本发明专利技术测试结果准确度高；实现了正向扭矩开发，针对特定的联接，通过测试得出最终失效扭矩，对数据进行科学处理得到合理的装配扭矩，同时测试过程可以实现完全模拟装配现场，工具、环境、工艺条件完全一致，排除干扰因素对测试结果带来的影响。

A torque test method for threaded fasteners

The invention relates to a method for measuring the torsion of threaded fasteners, which comprises the following steps: obtaining the information of connecting parts and the type of fit; determining the number of test samples and equipment; determining the tooling and equipment; setting the final torque, tightening strategy and speed of tools; determining the tightening end and tightening the threaded parts to the connection loss according to the setting procedure. Effectiveness; Collecting the torque angle curve of tightening process; Obtaining the value of the torque according to the failure mode; Processing the data of the value of the torque to determine the assembly torque. The test result of the invention has high accuracy, realizes the development of forward torque, obtains the final failure torque according to the specific connection, and scientifically processes the data to obtain the reasonable assembly torque. At the same time, the test process can realize the complete simulation of the assembly site, and the tool, environment and process conditions are completely consistent, eliminating dryness. The influence of disturbing factors on test results.

【技术实现步骤摘要】
一种螺纹类紧固件扭矩测试方法
本专利技术涉及机械工程设备
，尤其涉及一种螺纹类紧固件扭矩测试方法。
技术介绍
螺纹连接以其装配简单快速、可重复使用、成本低廉等特点广泛应用于重卡行业，平均一辆重型卡车拥有约1500处螺纹连接，因此装配质量的可靠性至关重要。目前的技术能力，绝大部分螺纹连接仍然依靠扭矩控制装配质量，因此扭矩设定的正确与否是关键一环。目前，各大主机厂设定扭矩的主要方法是借鉴其他主机厂或前期项目经验，再依靠台架或路试进行验证，通过反复的修正确定最终扭矩。这种方法存在很大的弊端，一方面会耗费大量的时间、人力，另一方面存在验证不充分的可能，后期隐患很大。另有部分主机厂借助国外的先进技术，同时与国内的先进实验室合作，进行正向测试确定装配扭矩，这种方法准确度高，但测试费用昂贵，往往只针对特别重要和关键的部位进行测试，无法针对整车所有的连接部位展开测试，实用性不足。正是基于上述考虑，本专利技术设计了一种螺纹类紧固件扭矩测试方法，能够在项目前期对所有螺纹连接部位进行测试获取合理的装配扭矩。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种螺纹类紧固件扭矩测试方法。为了实现本专利技术的目的,本专利技术采用的技术方案为：本专利技术公开了一种螺纹类紧固件扭矩测试方法，包括以下步骤：步骤S101：获取连接件信息和配合类型；步骤S102：确定测试样件数量并备货；步骤S103：确定工装和设备；步骤S104：设定工具最终扭矩、拧紧策略和转速；步骤S105：确定打紧端，按照设定程序拧紧螺纹件至连接失效；步骤S106：收集拧紧过程扭矩-转角曲线；步骤S107：按照失效模式，获取扭矩值；步骤S108：对扭矩值进行数据处理，确定装配扭矩。在所述步骤S101中，所述连接件信息包括连接件材料、表面处理、厚度以及紧固件规格等级；所述配合类型包括螺栓与螺母配合连接结构、螺栓与螺纹孔配合连接结构以及自攻钉与预制孔配合连接。在所述步骤S102中，所述试样件数量不少于十组。在所述步骤S107中，所述失效模式包括螺栓断裂、螺纹滑扣等。在所述步骤S108中，所述数据处理，包括以下步骤：提取扭矩-转角曲线上的相关点；确定扭矩最大值和最小值，计算平均值、标准值；评估离散度；计算推荐最大扭矩值；根据计算出的最大扭矩值与规范值进行对比；验证。所述步骤提取扭矩-转角曲线上的相关点包括驱动扭矩、贴合扭矩、屈服扭矩、极限扭矩。所述提取扭矩-转角曲线上的相关点的方法包括手动取点、切线法、角度偏置法以及斜率偏置方法等。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术与传统的扭矩确定方法相比，测试结果准确度高。传统的扭矩确定方法为借鉴主机厂/供应商或前期项目经验，再依靠台架或路试进行验证，通过反复的修正而确定。本专利技术实现了正向扭矩开发，针对特定的联接，通过测试得出最终失效扭矩，对数据进行科学处理得到合理的装配扭矩，同时测试过程可以实现完全模拟装配现场，工具、环境、工艺条件完全一致，排除干扰因素对测试结果带来的影响；2.本专利技术易实施成本低，使用本方法可以借助装配现场电动工具及现场工装，可实施性强，完全实现自主测试，免去第三方测试费用及物流运输费用。附图说明图1为本专利技术提取屈服点的方法-手动取点法；图2为本专利技术提取屈服点的方法-切线法；图3为本专利技术提取屈服点的方法-角度偏置法；图4为本专利技术提取屈服点的方法-斜率偏置方法；图5为本专利技术失效模式为螺栓断裂的扭矩-转角曲线；图6为本专利技术失效模式为螺纹脱扣的扭矩-转角曲线；图7为本专利技术失效模式为其他的扭矩-转角曲线；图8为本专利技术一个测试方法流程图；图9为实施例一的装配示意图；图10为实施例一的失效螺栓图；图11为实施例一的测试结果扭矩-转角曲线图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：参见图1-图10。本专利技术公开了一种螺纹类紧固件扭矩测试方法，包括以下步骤：步骤S101：获取连接件信息和配合类型，所述连接件信息包括连接件材料、表面处理、厚度以及紧固件规格等级；所述配合类型包括螺栓与螺母配合连接结构、螺栓与螺纹孔配合连接结构以及自攻钉与预制孔配合连接；步骤S102：确定测试样件数量并备货，为根据连接件信息和配合类型，准备至少10组可以进行全新测试的样件，一般需要准备12-15组，若存在无法提供实际零件进行测试的，可以寻找替代件，但需要保证替代件与实际零件具有相同的材料，厚度，孔径，表面粗糙度和表面处理等等；步骤S103：确定工装和设备，包括确定能够限制连接结构所有自由度的工装，若不具备需要进行定制；包括确定有足够扭矩能力的DC驱动工具(推荐使用Stanley或者AtlasCopCo控制器和工具)，工具和传感器尺寸根据紧固件的大小而定，工具需要具备拧断紧固件的能力，传感器需要具备足够的精度记录扭矩，转角和转速。一般情况下，预期的最大扭矩应该在所选择的传感器量程的50％到75％；步骤S104：设定工具最终扭矩、拧紧策略和转速；根据连接紧固件的规格等级初步判断螺栓屈服所需的扭矩、一般设定将拧紧设备设定为一步拧紧、根据最终扭矩设定工具转速，参照表1如下：表1不同紧固件尺寸对应的测试转速紧固件尺寸测试转速/RPMM4/ST4.2400M5-M8200M10150M12100≥M1450步骤S105：确定打紧端，按照设定程序拧紧螺纹件至连接失效，所述确定打紧端，按照设定程序拧紧螺纹件至连接失效，为保证测试时所打紧的一端与实际装车保持一致，将螺栓拧至屈服为拧紧到工具扭矩不再上升或套筒不再发生转动为止；步骤S106：收集拧紧过程扭矩-转角曲线，为连接控制箱与PC客户端，下载拧紧过程扭矩-转角曲线；根据采集到的扭矩-转角曲线采集驱动扭矩、贴合扭矩、屈服扭矩、极限扭矩；步骤S107：按照失效模式，获取扭矩值，为结合拧紧过程扭矩-转角曲线以及失效情况，判断首先失效形式为螺栓断裂、螺纹滑扣、其他(零部件屈服、驱动器损坏等)；步骤S108：对扭矩值进行数据处理，确定装配扭矩，所述数据处理步骤根据不同失效模式：1)螺栓断裂模式数据分析：·提取曲线上(如图5所示)的相关点：驱动扭矩，贴合扭矩，屈服扭矩，极限扭矩；·确定最大和最小值，计算平均值，标准差，平均值-3标准差，平均值+3标准差；·评估离散度：标准差/平均值，标准差超过平均值的10％意味着数据不够或者偏差太大；·计算推荐最大扭矩值：最大值≤0.85x[屈服扭矩-3标准差]·根据计算出的最大值，从工艺卡中找到规范值。略大于最大值2％或者3％是可以接受的；·验证扭矩的最小值>较大者(驱动扭矩+3标准差，贴合扭矩+3标准差)对于CC部位，若工程师认为有必要提高扭矩至屈服扭矩-3标准差，可以与项目紧固件工程师讨论，紧固件工程师要求进一步的扭矩测试或者扭矩-夹紧力测试。2)螺栓滑扣数据分析·提取曲线上(如图6所示)的相关点：驱动扭矩，贴合扭矩，屈服扭矩，极限扭矩；·确定最大和最小值，计算平均值，标准差，平均值-4标准差，平均值+4标准差；·评估标准偏差：标准差/平均值，标准差超过平均值的10％意味着数据不够或者偏差太大；·计算推荐最大扭矩值：最大值≤[屈服扭矩-4标准差]·根据计算出的最大值，从工艺卡中找到规范值；·验证扭矩的最小值>较大者(驱动扭矩+4标准差，贴合扭矩+4标准差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺纹类紧固件扭矩测试方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S101：获取连接件信息和配合类型；步骤S102：确定测试样件数量并备货；步骤S103：确定工装和设备；步骤S104：设定工具最终扭矩、拧紧策略和转速；步骤S105：确定打紧端，按照设定程序拧紧螺纹件至连接失效；步骤S106：收集拧紧过程扭矩‑转角曲线；步骤S107：按照失效模式，获取扭矩值；步骤S108：对扭矩值进行数据处理，确定装配扭矩。

【技术特征摘要】
1.一种螺纹类紧固件扭矩测试方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S101：获取连接件信息和配合类型；步骤S102：确定测试样件数量并备货；步骤S103：确定工装和设备；步骤S104：设定工具最终扭矩、拧紧策略和转速；步骤S105：确定打紧端，按照设定程序拧紧螺纹件至连接失效；步骤S106：收集拧紧过程扭矩-转角曲线；步骤S107：按照失效模式，获取扭矩值；步骤S108：对扭矩值进行数据处理，确定装配扭矩。2.根据权利要求1所述的一种螺纹类紧固件扭矩测试方法，其特征在于：在所述步骤S101中，所述连接件信息包括连接件材料、表面处理、厚度以及紧固件规格等级；所述配合类型包括螺栓与螺母配合连接结构、螺栓与螺纹孔配合连接结构以及自攻钉与预制孔配合连接。3.根据权利要求1所述的一种螺纹类紧固件扭矩测试方法，其特征在于：在所述步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云，李彬，张瑞峰，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，江铃重型汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36