油壓脈沖擰緊工具在汽車總裝配中的應(yīng)用分析

摘 要：油壓脈沖擰緊工具具有扭矩精度較高、噪聲低、振動(dòng)小、反力極小等優(yōu)點(diǎn)，在汽車總裝配中得到了較為廣泛的運(yùn)用。本文結(jié)合實(shí)際使用情況，詳細(xì)介紹了油壓脈沖擰緊工具的分類和主要性能、標(biāo)定方式、選型及使用和維護(hù)保養(yǎng)等內(nèi)容，為工程技術(shù)人員對油壓脈沖擰緊工具的選型提供參考。

關(guān)鍵詞：分類;性能;標(biāo)定;選型;使用和維護(hù)保養(yǎng)

0 引言

油壓脈沖擰緊工具是一種利用馬達(dá)通過油壓脈沖單元實(shí)現(xiàn)脈沖式扭力輸出的擰緊扳手，主要由脈沖單元、馬達(dá)、輸出軸等核心部件組成，因其優(yōu)異的性能在汽車總裝配中得到較為廣泛運(yùn)用。

1 分類和主要性能

（1）氣動(dòng)油壓脈沖擰緊工具。氣動(dòng)油壓脈沖擰緊工具由壓縮空氣提供動(dòng)力源，壓縮空氣對工具輸出扭矩、擰緊速度及使用壽命等影響大。

1）失速式氣動(dòng)油壓脈沖擰緊工具。失速式氣動(dòng)油壓脈沖擰緊工具在擰緊時(shí)連續(xù)產(chǎn)生脈沖式扭矩，直至釋放板機(jī)后才停止。該類型工具為非定扭工具，可替換普通風(fēng)槍用于要求較低噪聲和較低振動(dòng)的工作場合。2）斷氣式氣動(dòng)油壓脈沖擰緊工具。斷氣式氣動(dòng)油壓脈沖擰緊工具在擰緊扭矩達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩時(shí)自動(dòng)斷氣停止輸出扭矩，實(shí)現(xiàn)定扭控制。扭矩精度為±15%，適用于扭矩精度要求不高的崗位。3）氣動(dòng)油壓脈沖系統(tǒng)擰緊工具。氣動(dòng)油壓脈沖系統(tǒng)擰緊工具含有控制器和扭矩反饋系統(tǒng)，輸出扭矩達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩后，自動(dòng)斷氣停止輸出扭矩，扭矩精度最高可達(dá)±10%?？深A(yù)設(shè)多組扭矩，每次調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)扭矩后，需重新進(jìn)行線上扭矩適應(yīng)性調(diào)節(jié)并經(jīng)工藝主管部門確認(rèn)后才能繼續(xù)使用。建議固定崗位、固定工件、固定氣源使用。

（2）電動(dòng)油壓脈沖擰緊工具。1）普通電動(dòng)油壓脈沖擰緊工具。普通電動(dòng)油壓脈沖擰緊工具在擰緊扭矩達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩時(shí)自動(dòng)斷電停止輸出扭矩，扭矩精度為±10%?？赏ㄟ^扭矩調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)扭矩，僅有一種預(yù)設(shè)扭矩，建議固定崗位、固定工件使用。2）電動(dòng)油壓脈沖系統(tǒng)擰緊工具。電動(dòng)油壓脈沖系統(tǒng)擰緊工具含有控制器和扭矩反饋系統(tǒng)，輸出扭矩值達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩后，自動(dòng)斷電，停止輸出扭矩，扭矩精度可達(dá)±7.5%。適用于對扭矩精度要求高的重保崗位。

2 標(biāo)定

（1）線下靜態(tài)扭矩標(biāo)定。使用油壓脈沖擰緊工具擰緊同一工件的連接螺栓或螺母或者模擬螺栓，通過檢測靜態(tài)扭矩確定工具扭矩精度。每擰緊一次，須目視檢查螺栓或螺母是否有變形、螺紋磨損等缺陷，如沒有缺陷可繼續(xù)使用，否則須更換新螺栓或螺母或者模擬螺栓。線下靜態(tài)扭矩標(biāo)定時(shí)，同一組靜態(tài)扭矩必須由同一人使用同一把靜態(tài)扭矩檢測工具檢測。使用油壓脈沖擰緊工具連續(xù)正常擰緊10次以上，檢測每次擰緊的靜態(tài)扭矩，工具扭矩精度為靜態(tài)扭矩最大偏差與靜態(tài)扭矩平均值的百分比。

（2）線上扭矩適應(yīng)性調(diào)節(jié)。工具靜態(tài)扭矩精度標(biāo)定合格后，將工具轉(zhuǎn)入線上擰緊實(shí)際工件連接螺栓，檢測螺栓的靜態(tài)扭矩以確定靜態(tài)扭矩是否符合該工件螺栓的工藝扭矩要求。如符合工藝扭矩要求，則由工藝扭矩負(fù)責(zé)部門完成確認(rèn)后正式使用，否則，需對工具進(jìn)行扭矩調(diào)整，直至靜態(tài)扭矩符合工藝扭矩要求。

3 選型

選型時(shí)要綜合考慮工藝扭矩要求、功能要求、工具扭矩范圍、扭矩精度、工件連接特性、工具重量、擰緊速度、噪音、作業(yè)空間、現(xiàn)場使用條件及成本等多方面因素。一般油壓脈沖擰緊工具扭矩越大，速度越慢，重量越重。氣動(dòng)油壓脈沖工具扭矩越大，耗氣量越多，噪音越大。

工具預(yù)設(shè)扭矩一般在工具最大扭矩的30%—80%范圍內(nèi)。根據(jù)工件不同連接特性和工藝扭矩要求選擇不同規(guī)格的工具，工件連接特性按照擰緊對象（螺栓或者螺栓和螺母）從擰緊對象與工件貼合且扭矩開始逐漸增大的角位置（也稱緊配位）開始至擰緊對象被擰緊至最終扭矩這一過程中擰緊對象旋轉(zhuǎn)的角位移進(jìn)行分類，分為硬性連接、軟性連接和中性連接。不同連接特性工具預(yù)設(shè)扭矩參考值如下：

硬性連接：工具預(yù)設(shè)扭矩為工具最大扭矩的70%-80%;

中性連接：工具預(yù)設(shè)扭矩為工具最大扭矩的50%-70%;

軟性連接：工具預(yù)設(shè)扭矩為工具最大扭矩的30%-50%。

4 使用與維護(hù)保養(yǎng)

為了讓油壓脈沖擰緊工具達(dá)到良好的使用效果，減少故障，提高使用壽命，應(yīng)編制相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書，建立油維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制。

（1）油壓脈沖擰緊工具的使用。油壓脈沖擰緊工具應(yīng)固定崗位、固定工件、固定氣源使用，必須保證壓縮空氣能夠滿足工具的使用要求。

1）足夠的動(dòng)態(tài)氣壓，至少保證工具能自動(dòng)斷氣。一般動(dòng)態(tài)氣壓越大，擰緊速度越快，油壓脈沖擰緊工具理想的動(dòng)態(tài)氣壓值為0.63MPa-0.7MPa。通過試驗(yàn)對比發(fā)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)氣壓為0.63MPa的擰緊速度是動(dòng)態(tài)氣壓為0.43MPa的擰緊速度的5倍。

2）氣壓穩(wěn)定。氣壓波動(dòng)越大，扭矩波動(dòng)越大，擰緊速度變化越大。根據(jù)工具耗氣量配置相應(yīng)的穩(wěn)壓裝置，如三聯(lián)件和儲(chǔ)氣筒等。

3）必須經(jīng)過過濾和潤滑，以減少雜質(zhì)堵塞氣路系統(tǒng)、污染液壓油，給馬達(dá)及軸承等充分潤滑，要求配置相應(yīng)的三聯(lián)件。

還應(yīng)該定期對工具進(jìn)行扭矩標(biāo)定，制定扭矩的抽檢制度等。

（2）油壓脈沖擰緊工具的維護(hù)保養(yǎng)。油壓脈沖擰緊工具需要定期維護(hù)保養(yǎng)，主要有工具換油、清洗零配件、調(diào)試、標(biāo)定、檢查和更換密封圈、葉片、彈簧、軸承、馬達(dá)等磨損零部件。不同品牌工具保養(yǎng)周期不同，主要根據(jù)擰緊次數(shù)來確定保養(yǎng)周期，一般3個(gè)月進(jìn)行一次常規(guī)保養(yǎng)，1年進(jìn)行全面保養(yǎng)。實(shí)際使用中，應(yīng)根據(jù)使用頻次、空氣質(zhì)量、擰緊時(shí)間、扭矩變化等因素調(diào)整保養(yǎng)周期?？赏ㄟ^建立工具使用和維護(hù)保養(yǎng)檔案，經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，確定最優(yōu)保養(yǎng)方案。

5 結(jié)語

油壓脈沖擰緊工具種類全面，性能各異。應(yīng)結(jié)合裝配工藝要求，具體分析實(shí)際工位情況，從工具成本、工具結(jié)構(gòu)適應(yīng)情況、性能滿足情況、標(biāo)定條件、壓縮空氣條件及后期的維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制等各方面進(jìn)行詳細(xì)分析，從而選擇合適的油壓脈沖擰緊工具。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：黃勇（1991-），男，壯族，廣西崇左人，本科，助理工程師，主要從事汽車工藝裝備方面工作。