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扭力扳手在汽車生產中的作用
時間: 2014-12-08 18:10 瀏覽次數：
扭力扳手用于機械裝配已經有較長的歷史。扭力扳手是對控制螺紋副的連接質量尤其是批量生產的裝配作業發揮了很大作用。不可否認近一二十年來，由于各種氣動扳手，尤其是高精度電動擰緊扭力扳手的不斷發展和推廣作用，扭力扳手的使用覆蓋面已有所減小（如在轎車
扭力扳手用于機械裝配已經有較長的歷史。扭力扳手是對控制螺紋副的連接質量尤其是批量生產的裝配作業發揮了很大作用。不可否認近一二十年來，由于各種氣動扳手，尤其是高精度電動擰緊扭力扳手的不斷發展和推廣作用，扭力扳手的使用覆蓋面已有所減小（如在轎車動力總成等裝配領域）。但是，扭力扳手鮮明的技術特點，決定了它們在制造業，特別是汽車制造業中的存在價值。以分別位于北京和上海、不久前剛投入批量生產的兩個中、高檔轎車生產廠為例，在他們才上市就大受消費者青睞的轎車總裝線上，扭力扳手占了裝配擰緊工具的很大比例，包括在一些比較重要的連接部位裝配中使用。
近年來，隨著新技術的不斷引入，扭力扳手（尤其是電子扭力扳手）的功能得到了很大提升和拓展，對螺紋連接裝配質量和工作效率的提高起了很大促進作用。
新一代數顯扭力扳手
扭力扳手兼具擰緊工具和檢測器具的雙重特性，在完成裝配工作的同時，還將擰緊扭矩控制在規定范圍內。在扭力扳手的眾多品種中，大批量生產行業（如汽車、摩托車、空調等）的裝配工位作用最多的是定值式（又名“預置式”）扭力扳手。這是一種人們已相當熟悉的工具，其結構較簡單，扭矩的產生和改變主要通過調整扭矩彈簧實現，預置的扭矩值必須由專人將扳手放入相關儀
器才能調出。操作時，手持扳手沿順時針方向對連接螺栓施加一個平穩的旋轉矩，此時扭力扳手內部會產生一個逆時針方向的旋轉力矩，從而引起包括扭矩彈簧在內的有關部件的位移。當扳手轉到某一狀態時，會聽到“咔噠”的機械響聲，表明已達到設定的裝配扭矩值。
此類扭力扳手具有結構緊湊、操作簡便直觀、經久耐用等優點，扭矩控制精度也較高（可達到±4%），能夠滿足裝配質量要求。但有一個顯著缺點，就是對操作者有較高要求，整個擰緊過程必須十分平穩，在即將達到設定扭矩值時，如用力過猛，將產生很大的誤差。在一典型實例中，裝配扭矩設定值為17.5Nm，控制范圍為±3.5Nm。由于擰緊時用力太猛，最終產生的裝配扭矩達到23Nm，已大大超差。從圖中可見，當達到設定值（17.5Nm）、扳手發出“咔噠”聲時，因機械作用，扳手內的反力矩會有一個跌落，但因施力過猛，扭矩值很快回升，并超過額定上限值21Nm。扭力扳手在汽車生產中的作用
新一代數顯扭力扳手仍采用傳統產品純機械結構的工作原理，但由于增加了成熟的扭力軸/電阻應變傳感器和信號控制環節，可徹底消除原有定值扳手的技術缺陷。需要指出，這種新產品仍然保留了傳統定值扳手的主要特點，即當擰緊扭矩達到額定值時會發出“咔噠”聲，因此國外仍將該產品稱為“
clicking torque wrench”。但是，數顯扭力扳手已無需利用儀器進行預置值的設
定和相應調整。
Ø 在扳手桿部的黑色底版上嵌有3個醒目的LED（發光二極管），其開始閃爍的時間與扳手達到的扭矩值相對應，也能預先設置。具體規定如下：
（1）操作者手持扳手進行擰緊操作時，當產生的裝配扭矩達到設定值下限的50%時（相當于7Nm），中間的黃色LCD開始閃爍，提示工人要更平緩地施加力
矩，不可用力過猛。
（2）當裝配扭矩達到設定值的下限（14Nm）時，黃燈停止閃爍，右邊的綠燈點亮，此后操作者只需稍加施力，即可聽到扳手發出“喀噠”聲，表示擰緊力
矩達到設定值。
（3）如工人因精力不夠集中等原因或用力過猛，擰緊力矩超過了設定值的上限（21Nm），或尚未達到下限值14Nm就停止擰緊，都會引起左側紅燈點亮，表
明此處裝配扭矩不合格，需返工處理。利用無線通訊技術，新型數顯扭力扳手還能將實際擰緊扭矩值發送到一個工作站。中間的模塊用于顯示和編程；左側模塊是一適配器，可將存儲數據通
過RS232接口輸出；右側的三色燈柱自上而下分別為紅色、黃色和綠色，與扭矩扳手上3個LCD燈泡相對應。圖3b是工作站居中模塊的頂視圖，其顯示狀態設
定扭矩值為17.5Nm，而實際擰緊值達到23Nm；顯示屏周圍的按鈕用于編程和設置。藉此，這種定值扳手已無需預先用高精度儀器設定額定值。該工作站一次
可存儲2000組數據（可根據用戶需要進行擴展），并在輸出、刷新后繼續下一輪工作。
由此可見，數顯扭力扳手增加了無線通訊功能后，不僅能快速、準確、方便地執行螺紋副連接裝配作業，而且可由定性質量控制升級為定量控制，乃至
可對記錄數據做進一步分析。工作站的作用距離可達15m，每個工作站能同時監控5把扳手，根據不同用戶的需要，它既可放置在裝配工位附近，為操作者
提供更清晰的提示，也可放置在較遠的固定位置，供現場質檢人員或生產線管理人員實時監控裝配工序的運行。這種扭力扳手的控制精度比純機械式定值扭力扳手更高，可達±1%。
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