拧紧技术指南
关于现代拧紧技术您应该知道什么
现代拧紧技术不但效率更高, 质量更加可靠, 同时成本更低. 拧紧技术用于哪些领域？有哪些现代拧紧工艺？所有的答案都在这里.
现代拧紧技术的应用领域
现代拧紧技术用于电气, 木材和航空工业, 以及电动汽车, 机械工程, 电信, 家居和医疗设备领域. 汽车和车身制造领域是 WEBER 设备主要的应用领域.
https://www.weber-online.cn/用于车辆与车身制造的拧紧技术-automotive/
对于汽车车身制造而言, 重点在于尽可能提高可靠性, 确保各个零件的持久连接及可松脱性. 由于材料要求很高, 所以需要专业的拧紧技术. 所需连接元件应该轻量, 紧固并且经济.
过去这里采用的是焊接工艺, 而现代产线则不同. 现在, 专业的自动化拧紧技术大行其道——高度灵活, 非常可靠并且错误率趋近于零. 此外, 产品在生命周期结束时更容易拆卸和回收. 这是如何做到的？我们的指南给出了业内说明.
Michael Steidl
产品管理指导
现代拧紧技术的基础
安全可靠的装配：现代拧紧技术的核心竞争力. 工业客户希望为自己的高价商品提供高品质的连接元件加工. 借助超高的质量标准和优化的节拍时间, 拧紧技术可确保彻底, 安全且快速的零件螺纹连接. 预先确定的测试参数则可避免召回措施.
螺纹连接的首要目标是以正确的方式连接两个或多个组件：它们必须密不可分, 就像是一个组件一样. 为此必须精确且可重复地产生所需的夹紧力或预紧力. 不同的螺纹连接需要不同的预紧力. 这些都需要预先确定, 以确保拧紧技术所有参数的正确性. 这样做的目的是尽可能精确地达到计算出的预紧力, 因为精确的作业意味着用料和成本的降低.
Rudolf, 1992
4 种现代拧紧工艺策略
这里我们将为您简单介绍4种常见的拧紧工艺策略：
- 深度拧紧策略
- 扭矩控制拧紧策略
- 转角控制拧紧策略
- 屈服点控制拧紧策略（梯度控制拧紧策略)
深度拧紧策略
采用深度拧紧策略时, 以木螺栓连接为例, 螺栓头必须齐平地埋入组件.
采用深度拧紧策略的拧紧曲线图示
Rudolf, 1992
扭矩控制拧紧策略
扭矩控制拧紧策略的目的是将螺栓以低于屈服点的预紧力紧固. 此策略是将螺栓拧紧直至预设的扭矩, 然后停止拧紧程序. 对于我们大多数客户的应用而言, 我们会采用扭矩控制拧紧策略.
扭矩控制拧紧策略的拧紧曲线图扭矩控制型拧紧的拧紧曲线图
Rudolf, 1992
转角控制拧紧策略
采用转角控制拧紧策略是将螺栓拧紧至可塑区域, 先拧紧至预先规定的门槛扭矩 (M), 然后开始测量角度. 当达到预先规定的转角度数时, 停止拧紧程序.
所有关于转角控制拧紧策略的计算中, 必须提前考虑到所有影响因素, 包括极端的天气条件, 温度波动和磨损迹象等.
旋转控制拧紧策略的拧紧曲线图
Rudolf, 1992
屈服点控制拧紧策略（梯度控制拧紧策略）
屈服点控制拧紧策略的目的是将螺栓拧紧直至即将达到屈服点. 在梯度下降的瞬间, 停止拧紧程序, 而不是根据目标扭矩或角度的达到. 控制系统持续根据每个旋转角度的增加扭矩来计算梯度. 当梯度从其最大值下降至预设的百分比, 则拧紧程序结束.
这种拧紧策略还很新. 只有能在毫秒范围内做出反应的强大的拧紧工艺控制器, 才能开发出这种拧紧策略.
这种工艺的优点是在即将达到屈服点之前精准停止, 从而尽可能减少螺纹中的摩擦.
缺点是关断扭矩会因为拧紧应用的不同而有很大差异. 这通常会给传统的质量保证带来问题.
屈服点控制拧紧策略的拧紧曲线图
Rudolf, 1992
结论
选择最适用的拧紧策略对于拧紧结果至关重要. 我们一直致力于提高工艺过程控制质量, 并随时为您解答有关“拧紧技术”的各种问题.
关于拧紧技术的问答
何时使用手持式拧紧机？何时使用固定式拧紧系统？
手持式拧紧机只需一个人手动操作. 如果需要灵活性并且每年需拧紧的连接点数量在 20000 至 50000 件之间, 可选择手持式拧紧机.
有关各种手持式拧紧机的更多信息参见此处：https://www.weber-online.cn/手持式拧紧机/
对于非手动的固定式拧紧机, 可以选择将拧紧单元（拧紧主轴）与机器人结合. 固定式拧紧机用于大批量生产（每年超过 50000 个连接元件）和较短的周期时间. 与手持式拧紧机相比, 它们更加可靠：拧紧深度监控功能可以准确计算拧紧机已经拧入的深度, 同时避免螺栓安装倾斜.
在此处查看固定式拧紧机的概述：https://www.weber-online.cn/固定式拧紧系统/
如何理解真空拧紧技术？
在自动拧紧技术的众多应用领域中, 存在着非常难以企及的拧紧位置. 这就是真空拧紧技术的用武之地. 真空拧紧轴通过一个吸管拾取螺栓. 在吸管中会产生负压. 拧紧头按螺钉匹配吸管, 确保连接元件被精准地放置在目标位置, 甚至是拧紧轴难以企及的位置.
拧紧技术中的摇摆斜臂如何工作？
摇摆斜臂是拧紧技术中的重要功能元件. 一个螺钉在摇摆斜臂中被吹至拧紧头, 拧紧刀头组件将摇摆斜臂推至侧旁的正确位置. 当前螺钉被拧入时, 下一个螺栓就会被吹入摇摆斜臂. 只要螺钉被放置并拧入后, 摇摆斜臂就会被再次启用. 这使其能够返回到初始位置, 并开始下一个循环.
因此, 摇摆斜臂能够使现代拧紧技术节省大量时间.
现代拧紧技术中有哪些可选驱动？
基于目前工业领域的主流需求, EC 伺服电机已在现代拧紧技术中确立了自己的地位. 就耐用性和准确性而言, 它是当前驱动技术中的优秀解决方案.
Rudolf, 1992: Rudolf, H.: Schraubtechnik. Grundlagen, Schraubsysteme, Anziehverfahren. Die Bibliothek der Technik. Landberg: Verlag moderne Industrie 1992.
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