大众汽车标准_VW_01110_螺纹连接

2001年 10月 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 标准中心 01 71 2/61 00 001 71 2/61 00 001 71 2/61 00 001 71 2/61 00 0 共 31 页 第 1 页 3. 更改 2. 更改 1. 更改 首次采用 日期 专业负责 批准 更改负责 采用 翻译 曹哲 日期 2004.03.20 译校 日期 技校 日期 抄写 萧明 日期 2004.06.15 主题词：螺栓连接、装配、设计、安全作业 目录 1 适用范围 2 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面保护 2.1 银色涂层 2.2 黑色涂层 2.3 导电连接件 2.4 内拧紧、总成、传动系统保护 2.5 拧紧、镁合金构件 2.6 钢车身结构和铝合金车身的连接 3 设计 3.1 米制螺纹 3.1.1 原理 3.1.2 设计数据(几何尺寸) 3.1.3 结构设计 3.1.4 连接元件选用 3.1.5 装配拧紧方法的选择 3.1.6 图表中的数据 3.1.7 标记法 3.2 非米制螺纹的设计说明 4 装配 4.1 可行的拧紧方法的选择 4.2 最重要的拧紧方法图解 4.2.1 控制扭矩装配法:AD 15～AD 18 4.2.2 控制拧转角装配法:AW 10和 AW 11 4.2.3 控制拧转角装配法:AW 12 4.2.4 用脉冲螺丝刀控制扭矩的装配法 4.2.5 用脉冲螺丝刀 ASI 10进行超弹性装配 4.2.6 其他装配法 4.3 螺丝系统的过程参数 4.3.1 装配参数(拧紧参数) 4.3.2 控制参数(实际值) 4.3.3 其他螺丝参数 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 2 页 4.3.4 VW – 螺丝系统实例上的连接参数 4.3.5 试验参数 4.4 螺丝系统 4.5 一个安全可靠的螺丝系统所必备的预先规定好的理论参数 4.6 螺丝事故分类 5 作业安全 5.1 过程控制 5.1.1 控制参数极限值的确定 5.1.2 试验参考的测定 5.2 追加工 5.3 文献资料工作 5.3.1 安全保障文献资料工作 5.3.2 文献工作的最佳方法 5.3.3 在装配时的文献工作 5.3.4 装配后的文献工作 5.4 连接元件的质量 6 相关参考文献 A1 螺栓工位评价实例 修订 同 VW 011 10:1998-12标准比较,作了如下修改: 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 和插图: 重新进行了编号 表 1和表 2: 添加了注脚,修正了强度系统,A19螺丝按 VW 604 69,Ofl-b140作了说明, 增添了使用温度. 表 3: 后增补的 表 4: 加入了球墨铸铁 表 5: 后增补的 表 6: 螺栓强度系数是补充的 表 7: 带锁紧件的螺母:关于聚酰胺的附注扩充了内容 带凸缘和金属锁紧件的螺母:补充了＞120℃ 删除了附注 表 8: 有所扩充 表 9: 结构和设计要求有扩充 表 10: 增加了 ASI 10型螺丝刀的拧紧方法 增加了拧丝工具栏 图 1: 全新的 2条 有修改 3.1.4.8条 有修改 3.1.3条 有修改 3.1.7条 有补充 3.1.4.2条 有修改 3.1.4.3条 有修改 3.1.5条 有补充 3.2条 有修改 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 3 页 4.2.5条 用 ASI 10型脉冲螺丝刀进行的超弹性装配有补充 4.5条 有扩充 5.1条 删除了关于操作过程容量指数 CRK＞1.33的一段内容 5.1.1条 有修改 图 6和图 7 图示法有改变 5.1.2条 拐弯扳手装配的说明有补充 5.3.1条 关于测量数据储存期限的说明有补充 附录 A1 螺栓工位核对表有修改 以前版本 1975-10;1998-12 1 适用范围 该标准适用于 ISO公制螺纹和非公制螺纹(用于金属和塑料件)的螺栓连接,适用于螺栓 连接的设计、结构和实施、以及适用于包括康采恩通盘相一致的装配拧紧方法在内的 安全作业. 2 表面保护 概述：这里之所以允许采用“艰难保护”这个寿命级别(数字代号 6),只是出于腐蚀和 统一化的理由,而与安装位置(例如行走部分、车内区间)无关,这里提出的保护方 法,要理解为一般性准则. 选择：要特别注意的是,选择防腐的方法,应按下表中所要求的配色来进行,如果一时没 有令人满意的 Cr6+ - 纯黑色,那就选用银色的涂层,表面保护缩写符号及其含义, 包括在 VW 137 50之中. 表 1 – 优选系统 2.1 银色涂层 缩写符号 表面保护(Ofl) 绝对必要的 不合格的 Ofl-t 645 3) 锌- 薄板涂层 按 TL 245,用染色的 润滑剂按 TL 521 65 - 强度等级≥10.9 (额定抗拉强度 ≥1000 N/mm2) - 导电连接件(搭 铁) - 螺纹部分＜M6 Ofl-r 645 3) 锌-镍-合金涂层,无颜色,纯 净的,按 TL 244,所用的润 滑剂按 TL 521 65 - 螺纹部分≤M6 有内加工 - 导电连接件 - 管状螺丝/空心 螺丝 - 强度等级 ≥10.9(额定抗 拉强度 ≥1000 N/mm2) 2.2 黑色涂层 缩写符号 表面保护(Ofl) 绝对必要的 不合格的 Ofl-t 630 3) 锌- 薄板涂层,用黑色面漆, 按 TL 233,用综合的润滑剂 (例如含 PTFE[聚四氟乙 烯]的润滑剂) - 强度等级 ≥10.9(额定抗 拉强度 ≥1000 N/mm2) - 导电连接件(搭 铁) - 螺纹部分＜M6 - 工作温度＞120 ℃ 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 4 页 Ofl-r 675 含 Cr6+! 锌-镍-合金涂层,纯黑色, 润滑剂按 TL 521 65 (只有在十分需要的时候! 才优先选用银色涂层) 螺纹部分≤M6 有内加工(IKA) [国营设备、电缆 和仪器工厂] - 导电连接件 - 强度等级 - 工作温度＞120 ℃ 表 2 – 特殊情况 2.3 导电连接件 缩写符号 表面保护(Ofl) 不合格的 Ofl-r 645 3) 锌-镍-合金涂层,无颜色,纯净 的,按 TL 244,所用的润滑剂 按 TL 521 32 - 强度等级≥10.9(额定抗拉强度 ≥1000 N/mm2) 平板用螺栓和有螺纹沟的螺栓除外 2.4 内拧紧、总成、传动系统保护 缩写符号 表面保护(Ofl) 不合格的 Ofl-b 140 3) 磷化锌涂层,有选择的磷化锰 涂层 加润滑油按 TL 240 - 除去总成以外的构件 - 工作温度＞180℃ 2.5 拧紧、镁合金构件 1） 缩写符号 表面保护(Ofl) 不合格的 Ofl-c 687 含 Cr6+ 镀锌再加上硅酸盐涂层, 按 TL 194(淡黄色),所用润滑, 按 TL 521 32 - 密封剂 PA 11按 TL 195 - 强度等级≥10.9(额定抗拉强度 ≥1000 N/mm2) 代码 材料 附注 铝 - 螺栓 AL 9, 按 VW 604 69 见 VW 604 69 按当时负荷情况投入使用 应与专业部门人员协商解决 2.6 钢车身构架(无镀层的或镀锌的)和铝合金车身的连接 2) 缩写符号 表面保护(Ofl) 不合格的 Ofl-t 600 3) Ofl-t 610 3) Ofl-t 620 TL 245 δ色调按 TL 245,1)无润滑剂 Dacromet, 含 Cr6+ - 螺栓连接＜M6 - 导电连接 Ofl-t 640 3) 锌-镍-合金涂层,无色,纯净的, 按 TL 244 - 强度等级≥10.9(额定抗拉强度 ≥1000 N/mm2) 1) 欲求拧紧安全可能,难有微观密封和 Ofl-c 686. 2) 若是其他铝合金结构件的螺栓连接,完全可以采用其他 Ofl-方案. 3) 不含 Cr6+. 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 5 页 3 设计 3.1 米制螺纹 3.1.1 原理 力和力矩的传递,几乎是在所有连接点上进行,主要是靠离合器的动力啮合与摩擦连接. 也就是说,在各种运转条件下,所有拧紧的构件必须具有足够的夹紧力(预应力).与此同时, 业已规定好的功能,必须得到充分的发挥,如果在装配时没有达到最小预应力,而在运转 时却又超过了最小预应力,那就有可能迫使固定的构件彼此之间产生相对运动.这样一来, 连接件便将自行松开,还会由于交变弯曲负荷而造成螺栓折断. 在装配时,欲达到应有的预应力,构件的拧紧条件将会受到多种因素的影响,例如摩擦力、 拧紧方法、拧紧工具等等,一些本来就应该达到的预应力目标值,在装配的当时也没有去 测量一下,当然这种情况只是在(实验室试验)个别情况下发生的.因此,在读出连接件的数 据时,要特别注意那些对于选择拧紧方法和拧紧工具有影响力的数值. 3.1.2 设计数据(几何尺寸) ISO米制螺纹起动转矩的计算,在 VW 011 26-1中有详细说明,最小预应力的测定及 VDI 2230-1《重负荷螺栓连接计算》的运算步,乃是选择螺栓连接几何尺寸的基础,摩擦系数 的允许范围,是由 VW 011 29从螺纹的几何单元中求出的. 在这里,连接件的运行力和运行力矩,必须通过测量来测定,或者通过运算来敲定,除此之外, 还必须注意到预应力在淘汰过程中的损耗. 3.1.3 结构设计 结构设计的原理就是,螺栓在超负荷情况下,若其负荷的外露螺纹部分(或螺杆)被折断, 这就给我们提出一个要求,即负荷的外露螺纹部分(或螺杆)的断裂力,一定要与连接件 (螺栓头部、螺栓螺纹和螺帽螺纹部分)的承受能力相匹配,与此相应的结构设计准则 在 VDI 2230-1第 2条有详细说明. 此外,下面的设计规则必须遵守: — 拧紧件的外形必须这样来设计,即在拧紧时,构件的高度不会是产生预应力的原因, 而是为了消除分界缝隙,尽可能地把这些零件无应力地配搭在一起,为配搭好这些零 件,最多可以消耗 10%的最小预应力. — 直通孔按 ISO 273,孔公差按 VW 010 27《平均数》 — 为了使直通孔重叠对准而确定的公差,应保证无应力地拧上螺母. — 螺纹部分的极限偏差可以从 VW 116 10、VW 116 11、VW 116 13、VW 116 15、 VW 116 24或 VW 116 25中选用.这些螺栓的螺纹基本上是标准的,适用于有机物 质的表面保护层,但前提是,金属镀层的厚度不得超过最大的偏差. — 螺纹部分的旋动方式,有从外旋动方式:如六角形的、密齿形的;有从内旋动方式:如 六穹隆形的≤M6、密齿的≥M6、十字槽形的;这些在 ISO 272(公差按 DIN 475-1) VW 010 43、VW 010 48、DIN EN ISO 4757、ISO 7403中都有说明. — 在旋动方式中,内六穹隆形的按 VW 010 48的规定不适合于超弹性装配 — 由于空间的需要,关于拧紧工具的通用性按 VW 010 29标准处理. 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 6 页 — 为了随时保证上漆螺纹的通行性,施漆后的漆膜层不得超过大的厚度,预使预先给 定的参数能适合于完全达标的漆层(例如 KTL),那就要在施漆之后,漆层能够达到 6H-公差(零点曲线)(焊接螺母未涂层的为 6G-公差位).另外,构件不得粘有密封物料 、粘合剂或其他涂层,从作业安全考虑,螺纹部位应连续打蜡,同时注意结构的状态. 一般地说,这种做法是难以实行的,所以应把螺纹部分上蜡的游离度明确起来. — 从螺纹设计角度考虑,旋进深度应按表 4和表 5处理. — 对于盲孔螺纹,有效的螺纹长度以及盲孔深度的设计,要保证螺纹末端在无张力状态 下的自由通过长度至少有 1.5 mm. — 要注意螺栓头部下方的单位面积压力问题,根据凸缘螺栓/凸缘螺母情况之不同,预 先规定好垫圈的尺寸,在规定应力构件的尺寸时,必须注意到最大装配预应力 F 最大 所要求的单位面积压力(见 VDI 2230-1).对于大多数的材料,都允许其极限单位面积 压力超过抗拉强度极限.这一点,在超弹性拧紧方法情况下是特别适用的.不耐高温的 Mg合金则是例外,必须用保险装置进行检验. 表 3 – 允许单位面积压力的标准值 材料类别 材料 缩写名称 材料号码 TL 抗拉强度 Rm min N/ mm2 单位面积 极限压力 R G N/ mm2 车身钢板 DC01 热轧带材 热轧带材,微量合金的 1.0330 TL 1111 TL 1411 270 320 800 300 400 900 非合金结构 钢 S235JRG1 S355JR 1.0036 1.0045 340 470 490 710 低合金优质 钢 Cq 45 34 CrNiMo 6 16 MnCr 5 1.1192 1.6582 1.7131 700 1200 1000 6304 1080 900 烧结金属 SINT – D30 - 510 450 奥氏体 CrNi钢 ×5 CrNi 18 12 ×5 CrNiMo 17 12 2 ×5 NiCrTi 26 15 1.4303 1.4401 1.4980 500 510 960 630 460 860 铸铁 GJL-200 GJS-400-15 GJS-500-7 GJS-600-3 0.6020 0.7040 0.7050 0.7060 250 400 500 600 900 700 9004) 1000 铝塑性合金 AW AlSiMgMnT6 AW AlSiMgMnT4 AlMg4,5Mn0,7H112 3.2315.62 3.2315.61 3.3547.08 290 260 260 260 230 230 铝铸造合金 AC-AlSi6Cu4 AC-AlSi9Cu3 AC-AlSi7Mg wa 3.2163.05 3.2371.62 TL 023 180 240 350 220 290 380 铝镁合金 GD-AZ91 F GD-AM60 F TL 030 TL 130 240 190 200 只有在室 180 温 =23℃ 钛合金 TiAl6V4 3.7165.10 890 890 4) 遇到斜体数值也不必审查,建议使用由布氏硬度算出的 DIN 50150规定的抗拉强度 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 7 页 - 为了减少影响安装工作量的因素,应力求使接线柱杆长有一个尽可能大的比例数值 Lk/d,参见 VDI 2230-1.但若减少安装工作量,就可能延长施紧时间(见 4条,装配) 表 4.相对于螺纹直径 d的最小拧进深度对于细螺纹来说,该深度需增加约 20% 载荷螺纹的机械性能 材料 最低抗拉强度 Rm 最低布氏硬度 HBW 用于强度等级≤10.9的 最少拧进深度(单位 mm) 经调质处理的硬化钢 1000 N/mm2 (315 HBW) 0.8 d 经调质的冷作硬化钢 800 N/mm2 (250 HBW) 1.0 d 低合金钢与非合金钢 400 N/mm2 (120 HBW) 1.3 d 可锻铸铁 550 N/mm2 (180 HBW) 0.9 d 球墨铸铁 500 N/mm2 (170 HBW) 1.0 d 球墨铸铁 400 N/mm2 (140 HBW) 1.3 d 灰口铸铁 250 N/mm2 (180 HBW) 1.3 d 80 HBW 2.0 d (Fkl.8.8) 2.5 d (Fkl.10.9) 铝铸造合金和 镁铸造合金 60 HBW 2.7 d (强度等级≤8.8) 表 5. 相对于螺纹直径 d的铝合金螺栓最小拧进深度 对于细螺纹来说,该最小拧进深度需增加约 20% 载荷螺纹的机械性能 材料 最低抗拉强度 Rm 最低布氏硬度 HBW 用于 VW 604 69规定的 AL 9 螺丝的最小施进深度 钢和铸铁 400 N/mm2 (140 HBW) 1.0 d 铝铸造合金 80 HBW 1.3 d Mg铸造合金 60 HBW 1.5 d 3.1.4 连接元件的选用 在 2条和 3.1.4条中所含有的数据,综合地表达了各种各样的标准化零件和多种方案, 并且为 VW 603 61标准所吸收,不过在 AK螺栓连接技术中做了一些调整. 在本标准图纸和 ZSB图纸中,也都写入强度≥1000 N/mm2的连接元件,在 VW 602 50 标准中,也有它们的叙述. 实例:VW 602 50 – 10.9标准. 3.1.4.1 螺栓和螺母的配伍 螺栓和螺母的配伍按 VW 601 08标准进行 例如:螺栓 FkI.10.9 - 配伍螺母 FkI.10. 这些规则是大体上制订的,实际选配时,多是采用二者择一的方法进行,例如按表 4和表 5进行选择. 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 8 页 3.1.4.2 螺栓 — 螺栓主要是所使用的全螺纹螺栓与细杆螺栓(杆φ≈根部φ) — 凸缘螺栓宜优先选定.头部形状按 VW 601 88 / VW 601 89,DIN EN 1665. — 螺纹抵达头部的螺栓长度等级按 VW 603 61 — 螺纹尾扣和螺纹自然道次按 DIN 76-1 — 螺栓末端按 VW 604 24和 DIN EN ISO 4753(样式 TC、FL、CH)。必要时，螺栓 末端附加物按 VW 604 24,样式W. — 啮合阻止器,位于螺栓头部下方,由撑筋构成,起到机械防护装置作用,主要是用强度 等级 10.9来控制旋转角度,该项安全措施,只有在撑筋和相应位置之间的硬度差值最 小为 40 HV、并有利于撑筋时才会有保证.端力矩可能会明显地大于 VW 011 26-2 标准列出的数值. 表 6. 必须避免的是: 名称 基体金属 螺纹杆 螺栓杆部的弹性延伸率太小 可拉伸的螺纹杆 费用高,而预应力却降低到最低限度 带刮槽的螺栓 由于装配的斜歪而使螺母螺纹受到损伤 螺栓强度等级≥12.9 居高不下的脆裂危险 3.1.4.3 螺栓头部几何图形和拧紧扭矩的确定 区别对待:凡是头部几何图形相同的螺栓,因其是在相同工作节拍(工作范围)内使用的, 故如果装置方法不是明显单值性的,例如规定用手工装配的,那就必须用同样的拧紧方 法进行装配.如果拧紧参数由于情况的需要有所不同,而螺纹尺寸都相同时,则必须选择 不同的拧紧方式. 3.1.4.4 螺纹起皱的螺栓 螺纹起皱的螺栓,从米制 ISO 螺纹来看,只有按 DIN 267-30标准的要求经调质处理后 方可使用.螺栓渗碳也要视情况而定,如果螺纹的形状不宜使螺栓进行调质处理,则不 允许进行渗碳.在此情况下,螺纹起皱的螺栓可采用感应淬火电极进行硬化,硬化区不 得算作螺纹的接触面积比率. 3.1.4.5 板材用螺栓 板材用螺栓必须满足 VW 601 04-12标准的要求,若论安全可靠的螺栓连接,它是无可 替代的. 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 9 页 3.1.4.6 螺母 若论遵守设计原则,最主要的一条就是在选用螺母时,应重视螺母有足够的高度(抗拉强度). 螺母的高度和强度的测试内容,就是测得的试验力应高于其最大的螺栓预应力. 表 7 名称 标准 备注 六角螺母 标准螺纹 细螺纹 DIN EN 24032 DIN EN 28673 扁平的六角螺母 标准螺纹 细螺纹 DIN EN 24035 DIN EN 28675 扁平螺母不能满足 1条的要求. 拧紧扭矩是单独确定的. VW 011 26对此无效对此无效对此无效对此无效 带凸缘的螺母带凸缘的螺母带凸缘的螺母带凸缘的螺母 DIN EN 1661 优选型优选型优选型优选型 带凸缘的螺母,锁定啮合, 散热片系统 VW 604 16 专用 组合螺母 VW 603 74 慎重使用,专用 锁紧用的组合螺母, 非金属替用件 5) VW 604 59 目前是草稿 慎重使用,专用 锁紧用的组合螺母, 全金属螺母替用件 5) VW 604 61 目前是草稿 慎重使用,专用 带锁紧件的螺母 标准螺纹 聚酰胺的 5) 细螺纹 DIN EN ISO 7040 DIN EN ISO 10512 适用温度范围≤120℃,在容易 看见的处所优先使用,在这里全 金属的防护常常会使表面蒙受 损失,在短期内导致生锈. 带锁紧件的螺母 标准螺纹 金属的 5) 细螺纹 DIN EN ISO 7042 DIN EN ISO 10513 带凸缘和锁紧件的 螺母 标准螺纹 聚酰胺的 5) 细螺纹 DIN EN 1663 DIN EN 1666 适用温度范围≤120℃ 带凸缘和锁紧件的螺母 金属的 5) VW 601 22 ＞120℃ 四角形焊接螺母 VW 604 49 配伍直至 FkI.10.9为止 带凸缘的焊接螺母带凸缘的焊接螺母带凸缘的焊接螺母带凸缘的焊接螺母 VW 604 55 用于高强度连接用于高强度连接用于高强度连接用于高强度连接,优选型优选型优选型优选型 冲压螺母 VW 602 57 目前是草案 压入螺母 VW 604 44 铆合螺母 VW 604 31 5) 锁紧螺母常用于缺乏安全保障的地方,拧紧过盈到 3×P(DIN 78)时,便要注意技术 状态是否有变化(每回使用按 DIN 267-27) 3.1.4.7 垫圈 垫圈的用途,在于减少单位面积的压力,拓宽长螺栓孔内力的分路,以及维持摩擦系数 的稳定. 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 10 页 3.1.4.8 抗自行松动的措施 (这些措施可能满足一般的技术要求,但无补于预应力的维持) — 采用弹性元件,例如按 DIN 127的弹性元件,或者类似的“措施”,在螺栓连接上是 不允许的. — 在装配时,用微量的密封粘合剂提高螺栓摩擦系数,这对于一个工件来说,效果是明 显的,但这将降低螺栓的有效系数.使用新研制的产品(摩擦系数在 0.12和 0.16之间) 可以避开这样的结果,但由于工作温度将会提高到≥100℃,这又将降低安全效应(一 次性的使用见 DIN 267-27). — 作为微密封的一条途径,还可以在经过保护试验之后,采用强力固定(Powerlock®)-螺栓 — 液态粘合剂尽量不用(它不能保证作业安全) 3.1.5 装配拧紧方法的选择 基本上有三种方法可供选择. 在超负荷装配时在超负荷装配时在超负荷装配时在超负荷装配时: 用手工用手工用手工用手工““““AW 11””””控制扭转角度控制扭转角度控制扭转角度控制扭转角度 或者 在屈服点之下装配时在屈服点之下装配时在屈服点之下装配时在屈服点之下装配时: 用手工用手工用手工用手工““““AD 18””””控制扭矩控制扭矩控制扭矩控制扭矩 用手工用手工用手工用手工““““AW 12””””控制扭转角度控制扭转角度控制扭转角度控制扭转角度 所有其他装配 – 拧紧方法都是源于这三种方法. 凡是按表 8(在有的情况下按表 10)来确定和选择拧紧方法时,都要通过设计的主管部门. 对于匹量装配,如果选择高品位技术来操作,须根据各自方法(超弹性的/在屈服点之下的) 之中必要条件来确定.这方面,方法 AW 12则是一个例外,不能用它来控制扭矩.所谓 AW 12 手工的高品位操作法,就是带有受控螺栓系列的 AW 12方法.关于选择和过程监控所 必须的参数都罗列在表 10中. 3.1.5.1 设计要求 螺栓连接所选择的参数和拧紧方法的种类,有着相互依赖的关系,当然,采取逻辑判断 也是可以确定拧紧方法的,因为在装配时的旋紧总是要施加负荷的. 由此可见,先应该注意读出螺栓效率数据,然后: 约 100 % 用于超弹性的拧紧方法 或者 50%～90% 用于屈服点以下的拧紧方法 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 11 页 表 8. 设计的技术要求(最小功能要求) 极限偏差 装配-拧紧方 法 螺栓利用 情况 (标准值) % 预应力-散射 情况 (标准值) 6) % 预拧紧扭矩 MVA % 拧紧扭矩 MA % 拧紧转动角度 WA 单位:度 文献 种类 注释 扭矩控制,手 控 AD 18 ＞50 ±35 - ±15 - 扭转角度控 制,手控 AW 11 约 100 ±13 ±15 - ±15 扭转角度控 制,在屈服点 之下, 手控 AW 12 ＞65 ±15 ±15 - ±15 参见 表 10 6) 按 VW 011 26-1,以计算原理和窗玻璃摩擦系数为基础. 3.1.6 图表中的数据 在 TAB图纸上和 PDM图表中列举的数据都是由各专业部门提供的,表 9和图 1是这 些数据的实例. 在 A栏至 N栏中以及 U栏至 Z栏中记载的,都是生产的实录,与 3.1.5条中所做的注释 是相对应的,期间关于自动控制装置的记载(O栏至 T栏),采用时需要同 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 和生产的 主管单位进行商量. 文献上载明的螺栓连接操作,是由 TLD分册 TD磁带中的设计规定好的,其本身记入了 TAB图纸(“拧紧扭矩”FE 504 a格式)中,记入W栏(见表 9),图纸或 PDM图表中.在 Z 栏中,则记入了来源于生产、应用于生产的各种文献,文献中规定的操作,所有这些,对操 作方法和拧紧参数提供了基本数据. W栏中的标记,例如在螺栓连接文献汇编过程中按需要所做的标记,是依据集团章程 720 用字符“TLD”作出的.权威性 TLD分册(准确无误文献汇编的技术准绳)囊括了各种 TD 磁带并通过穿孔卡片中组 – Nr(中组– Nr的 1号位置),与相关的 TAB图纸– Nr相衔接. 进一步的鉴别,可在 A、B、C范围内(见 4.6条)按 VDI 2862的规定从设计方面来进行. 3.1.6.1 公差值的确定 在装配时,有文献依据(见 5.3.1条)的公差值,可从表 10“扭矩公差/扭转角度公差”栏 中找到.权威文献资料上关于扭矩 – 扭转角度图解或旋紧扭矩等方面预先规定的公差, 在通过生产实践测得的实际数值之后,应与 QS和 FE取得一致,这里还要注意的是,旋紧 扭矩的公差通常取决于各种拧紧方法和装配工具. 3.1.6.2 可再利用性的确定 螺栓连接元件的可再利用性是很有限的,这一点从 TAB图纸看,从表 9的 U栏和 V栏看, 都已经为文献资料所证实.在相关的行列里,如果注上一个“是”字,则不受限制的功能— 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 12 页 能力或可再利用性就是有保证的.在 ZSB图纸上以及 PDM图片中,都是通过图纸标注 项目来说明可再利用性是否受到限制(见图 1)问题. 3.1.7 标记法 按本标准的规定,PDM – 总览和图纸上关于螺栓连接的标记实例如下: 螺栓连接按 VW 011 10 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 13 页 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 14 页 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 15 页 3.2 (用于金属板和塑料工件的)非米制螺纹的设计说明 在塑料工件上(薄钢板工件也是一样)拧紧螺栓时,可能只有少量的力顺轴向传递.有效 预应力是非常小的.所以螺栓连接操作应该这样进行,即顺应装配件的几何形状,使剪切 力不会转变成相对运动的力. 薄板用的螺栓薄板用的螺栓薄板用的螺栓薄板用的螺栓 按 DIN 7975的规定,在 VW 011 27中,螺纹形状力矩(Gewindeform)和拧进力矩按薄板的 强度和厚度分出等级,螺栓的尺寸和拉断力则用曲线图来描述.最小断裂力矩从 DIN EN ISO 2702的表 3中选用.中心孔直径则取决于 DIN 7975的表 2提供的薄板厚度和强度. 计算扭矩的公式如下: Me ＜＜＜＜Ma ≤≤≤≤ 0.5 MB 式中: Me = 拧进力矩; Ma =拧紧力矩; MB = 最小断裂力矩 塑料件连接用的螺栓塑料件连接用的螺栓塑料件连接用的螺栓塑料件连接用的螺栓 同钢质构件的装配比较,塑料件的螺栓连接,按其单位面积承受的压力,基本上是微不足 道的.而且,由于聚合物具有蠕变特性,往往会出现预应力大降低现象.这就有可能导致连 接处松动.因此,在较高的机械负荷情况下,通常都是使用金属插孔.经过硬化处理的螺栓 在这里使用是不允许的,已经做过调质处理的螺栓(Rm≤1190 N/mm2)不得再进行渗碳. VW 011 28有设计的说明.现将设计的重要之点扼要说明如下: — 材料的选择(技术要求:内质,外观,温度,负荷) — 螺母规格(管状外形设计,旋进长度,螺孔直径) — 张应力 ---张、驰 — 螺栓形状（见 VW 603 58） — 拧紧参数,最小扭矩(见 VW 603 58) 各工件编辑格式:有编后说明和注释.在 VW 011 28的附录中有必要的图解曲线,流程图 和表格. 4 装配 4.1 可行的拧紧方法的选择 在批量生产中,采用何种拧紧方法,可同主管设计科室设计人员商量,考虑表 10中的必要 条件,从各种处理方案中(在屈服点和超弹性限度内)选取一个最佳拧紧方法. 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 16 页 表 10. 作业上的技术要求(适合于作业安全的其他拧紧方法) 工具要根据额定值进行调整(转动力矩,拧紧旋转角度) 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 17 页 4.2 最重要的拧紧方法图解 最重要的基本拧紧方法简要说明如下: 4.2.1 控制扭矩的装配法:AD 15 ～ AD 18 图 2. AD-拧紧方法 (表 10) 目标数值就是一个给定的拧紧转动力矩(MA). 在本规程该方法情况下,也就是在所提倡的拧紧扭矩(MA实际值)的小量数值离散情况 下,通过摩擦数值的离散,使一个大的预应力数值的离散得到校准. 在受控制的拧紧方式下,所提倡的拧紧扭转角度(WA实际值)应该作为预应力数值离散 的关键问题来考虑. 4.2.2 控制拧转角度的装配法 AW 10和 AW 11 图 3. AD-拧紧方法 (表 10) 控制拧转角度,是超弹性装配的标准方法.目前数值是一个给定的拧紧角度(WA).它从 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 18 页 测得的预拧紧扭矩(MVA)开始计算.通过在屈服点下的预拉紧,随即给拧转角涂上颜色, 把螺栓连接订死在屈服点上.与此同时,测定每个螺栓的强度和螺距可达到的预应力.摩 损的影响不是很重要的. 由于出现了端力矩(MA实际值),故在同时性的较大的数值离散情况下,也必然出现某种小量 的预应力数值离散,在扭矩特征曲线和拧转角特征曲线图的上方对操作方法进行检查最 为方便.屈服点将越过MA—WA曲线图上部.这些都是通过一条正在形成中的平直曲线 标注出来的. 4.2.3 控制拧转角度的装配方法 AW 12 在一定的、不超过螺栓屈服点的使用中,例如在锥形螺栓连接情况下,尽管构件强度不 够,或者螺丝刀也不够有力,还是有利于在拧紧时控制拧转角度.这里提供的方法 AW 12 可以解释清楚螺栓没有达到屈服点,由于摩擦影响的减少,如同在 AD – 方法的情况那 样,出现小量预应力数值离散.因此可以做到对一定能级的预应力进行可靠的控制.与此 同时,螺栓的使用也可以得到改善. 4.2.4 用脉冲螺丝刀控制扭矩时的装配方法 ADI 16 图 4 . ADI - 方法 (表 10) 脉冲螺丝刀传递扭矩几乎毫无反作用,因此很少需用辅助的扭矩.典型的操作是用非常 快的空载转速,拧入时间＜100 ms.柔性连接时减少安装损耗的方法是延长接合时间.若 允许提高拧入力矩或接合力矩(例如带锁紧件的螺母的拧入)来拧紧螺栓,则只要用一个 大尺寸的螺丝刀便能完成任务. 受控制的拧紧系统(例如 VW QIS)获得了广泛应用. 目标值是一个预先给定的、当脉冲处于最小次数时的脉冲高度(100%)和预先给定的 脉冲高度.该给定值应与拧紧扭矩处于同等的地位.从规定的脉冲界限(MIS)开始,到切断 脉冲为止,脉冲(Pmin,Pmax)都被算做控制参数. 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 19 页 4.2.5 用脉冲螺丝刀 ASI 10进行超弹性装配 脉冲螺丝刀也可以用于弹性装配，其先决条件与 ADI方法所要求的基本相同.在确定 工具的尺寸时要很好注意,通过延长扭转棒的方法是否能够获得成功,在气动线路中或 在螺栓连接物体上产生的共振、引起的压力起伏是否会导致降低生产者给定的最大扭 力.在螺丝刀有足够长把柄情况下,如果在接合完毕之际出现的脉冲有一个稳定的脉冲 高度,则它与端力矩应是相符的. 4.2.6 其他方法 此外,在个别情况下,拧螺丝还可以找到其他一些方法,但要拧得正确和保证操作过程的 安全性. 举例来说,遇有常见的重量级装配件时,拧锁紧螺母要讲究控制力矩和接合的梯度方式, 遇有长螺纹时,要控制好拧进的深度. 4.3 拧紧系统的过程系数 概述概述概述概述 螺丝拧紧参数可划分为装配参数、控制参数和试验参数. 参数的含义和缩写符号将在后面的表格中说明、在这些表格中,关于螺丝刀控制所使 用的连接参数、可调整参数和系统参数,目前尚未做到标准化.在 4.3.4条之下的表格中, 例出了 VW 螺丝拧紧系统中一些最主要的参数. 4.3.1 装配系数(拧紧参数) 表 11 控制法 标法 拧紧扭矩 MA 公差极限之下限 MAmin 公差极限之上限 MAmax 预拧紧扭矩(仅在变位法状况下) MVA 公差极限之下限 MVamin 公差极限之上限 MVamax 拧转角度 WA 公差极限之下限 WAmin 公差极限之上限 WAmax 4.3.2 控制参数(实际值) 表 12 含义 标法 说明 拧进力矩,实际值 ME实际值 端力矩 MA实际值 见 4.2.2条 拧紧转向角,实际值 WA实际值 预拧紧扭矩,实际值 MVA实际值 拧松力矩 ML 朝松开方向 脉冲次数,实际值 P 实际值 在电子控制的脉冲螺丝刀情况下 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 20 页 4.3.3 其他螺丝参数 表 13 含义 标法 说明 螺纹成形力矩 MF (Me) 旋紧时形成了螺纹的螺栓(VW 011 27) 拧上力矩 拧下力矩 MAU MAB 试验力矩(例如带有锁紧件的螺母或涂 有化学防护剂的螺母) 拆卸力矩 MAR (在预应力下)导致螺栓拆卸的力矩 断裂力矩 MLB 在拧紧方向上断裂 拧死力矩 MW 某些螺丝刀的规定值.规定螺丝刀停拧 的当时存在的拧紧扭矩 过度扭矩 Mü 导致螺纹损坏的扭矩(例如旋紧时形成 了螺纹的螺栓、螺母) 4.3.4 VW 螺丝系统实例上的连接参数和可调参数 表 14 含义 标法 说明 机遇力矩 Mo 拧螺丝第一阶段的拧紧扭矩 接合力矩 M1 拧转角度测量之初的力矩相当于MVA 端力矩 M2 相当于MA,见 4.2.2条 公差极限下限拧进力矩 MEU 在强化监控拧进情况下 公差极限上限拧进力矩 MEO 在强化监控拧进情况下 爬行力矩 MS 用于测量振动的爬行阀值 受监控的拧进角度 W0 在强化监控拧进情况下 断拧角度 W1 相当于WA 拧松角度 W2 自动松开, 在 n.i.O.-螺栓连接情况下 断拧监控角度 W3 在拧进螺栓时遏制M2的断拧 公差下限上的梯度断拧点 Gr2 min 公差上限上的梯度断拧点 Gr2 max 例如在控制扭矩时的梯度监控 螺栓肖氏硬度 SH 只用于屈服点控制(测量弦长) 相对屈服点上的断拧点 G0 G∧∧∧∧相对地说不超出规定值,超过时势必 导致断拧. 设计时预先给定 30%…70% G∧∧∧∧ G-脉冲顶部辅助参数(无调 整值) G∧∧∧∧ 用作断拧点的内部测定 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 21 页 4.3.4.1 VW 螺丝系统实例上的系统参数 表 15 含义 标法 拧进监控时间 T1 拧进监控总时间 T2 间隔时间 T3 第一阶段拧进转数 n1 第二阶段拧进转数 n2 额定电流 Ine 公差下限的监控电流 Imin. 公差上限的监控电流 Imax. 深度探测器极限值 1 L1 深度探测器极限值 2 L2 深度探测器极限值 3 L3 深度探测器极限值 4 L4 传感器额定力矩 MNG 螺丝刀效率 SWG 每次脉冲的角度 WPS 传动装置的传动比 ÜG 公差下限的脉冲次数 Pmin. 公差上限的脉冲次数 Pmax. 脉冲极限值 MIS 4.3.5 试验参数 表 16 含义 标法 说明 拧紧扭矩 1 MNA1 第一次负荷之前 在公差下限 MNA1min 在公差上限 MNA1max 拧紧扭矩 2 MNA2 第一次负荷之后 在公差下限 MNA2min 在公差上限 MNA2max 剩余扭矩 MR 为连接操作做好标记, 松开(10°～30°)之后又重新拧紧到标 记处为止. 螺纹连接螺纹连接螺纹连接螺纹连接 设计设计设计设计、、、、装配装配装配装配、、、、安全作业安全作业安全作业安全作业 VW 011 10 共 31 页 第 22 页 4.4 螺丝系统 无论是自动化装配或手工装配,对于所达到的精度,目前都还没有适当的辨别方法;还有 传动方式,对于作业安全来说,也还没有被重视起来. 替代人工辨别装配精度的是受监控的和不受监控的螺丝系统. 受监控的螺丝系统,在螺栓连接的时候,可获得实际数值,并能做到实际数值和理论数值 的对比.十分重要的是,附加的重要控制参数,例如所获得的拧进力矩和拧转角度,都可以 用来评价螺丝系统. 受监控的螺丝系统之使用,只有通过专业科室的批准方可实行.因此,可在不同的验收记 录中预先规定业已拟定好的螺丝参数和控制参数. 4.5 一个安全可靠的螺丝系统所必备的、预先规定好的理论参数 如果能够证明，一台机器的能力指标，因为采用了控制系数而达到了 Cmk ＞1.67,则 其螺丝系统就可以称得起是安全可靠的了.这一点特别适用于特殊输出,例如平面输出 和附加传动.它表明了在某种程度上提高了磨损.如果扭矩传感器被安插在输出的背后, 那么,每当按给定的拧紧圈数完成一个刻度时,就只能使用特殊的输出.在校准时,螺丝刀 或者说输出,必须根据出现传动误差的情况进行检查.这些误差不得使扭矩的有效信号 伪化程度超过 2.5%. 自保护的螺丝系统具有超冗余的测量系统,其功效各有所强.一个允许超标的数值,也往 往会导致发出告警信号和实际拧紧的 n.i.O.-结果,于是螺丝系统中的误差也可以及时地 辩别出来. 十分重要的是,可靠的拧紧决不是单看所使用的螺丝系统的优劣,而且要看到 5条中阐明 的作业安全方略的优劣. 4.6 螺丝事故分类 螺丝事故应按 VDI 2862规定的 A.B.C三类分开,并在 TAD 图纸中、在图片和 PDM图 表上标记清楚.在这里,要特注意标记清楚构件的通过性能. 该分类法有利于下一个付诸使用的螺丝系统做到更好的配合. 现将螺丝事故划分如下: A类螺丝事故: 直接或间接伤害身体和危及生命. B类螺丝事故: 卡死螺栓 C类螺丝事故: 顾客恼火的货品. 对于 A类和 B类的螺丝事故,必须动用受监控的螺丝系统.该螺丝系统所确定的尺寸.对 于一些超弹性装配必须是可行的,如果由于费用和使用的原因是不可行的,则该项螺栓 连接必然要受到损害.为了操作过程的安全,应就此作出标记并立即补做拧紧扭矩试验. 在 A类螺丝事故情况下,除去拧转角要很好监控之外,拧进扭矩的监控也必须加强. 5 作业安全 所有的螺栓连接,都是其参数及其工艺影响