De effectieve methoden voor het vastdraaien van bouten

Momenteel bijna allemaalboutaanhaalmomenten die in de industrie worden gebruikt, moeten worden gecontroleerd, wat koppelregeling wordt genoemd.

Koppel verwijst naar industriële bevestiging met vooraf bepaald koppel of vooraf bepaald koppel en hoek om voldoende klemkracht en betrouwbaarheid van de schroefdraadverbinding te garanderen.

Boutaanscherping is een zeer complex fysiek proces. De belangrijkste factoren die van invloed zijn op het aanhalen van bouten zijn koppel, voorspanning, wrijving en materiaalhardheid. Alleen wanneer de bovenstaande factoren volledig in overweging worden genomen, kan een veilige boutbevestiging worden gegarandeerd.

De momentsleutel kan de kracht regelen die wordt uitgeoefend op het vastdraaien van de schroefdraad, die niet minder of meer kan zijn. In de meeste gevallen kan de traditionele momentsleutel al het effect van het aandraaien van bouten met voldoende nauwkeurigheid leveren. Wanneer echter een nauwkeuriger en veiliger aanhalen van de schroefdraad vereist is, is de handmatige momentsleutel niet geschikt, omdat het toegepaste koppel vaak niet voldoet aan de eisen van de voorspanning en de bijbehorende vooraf ingestelde waarde, omdat het niet nauwkeurig is.

De bron van onnauwkeurige waarde wordt vaak veroorzaakt door de beet tussen de spandraden en de wrijving tussen de boutkop en het vlak van het bevestigingsobject. De zogenaamde voorspankracht of klemkracht is een contactdruk die wordt gegenereerd door het contact van het werkstuk in de schroefverbinding, die universeel is. De druk verhoogt de wrijving tussen de werkstukken en de wrijving zorgt ervoor dat het koppel niet volledig wordt voorgespannen, dus slechts ongeveer 10 procent van het koppel dat we toepassen kan worden omgezet in de aanhaalkracht van de bout.

Om een ​​hogere nauwkeurigheid te bereiken, zelfs bij het handmatig aandraaien van bouten, wordt vaak de hoekgestuurde aanhaaltechnologie gebruikt, vooral in de huidige snel ontwikkelende automobielindustrie. Door deze technologie kan elke bout zijn maximale aanhaaleffect bereiken. Rotatiehoek verwijst naar de hoekwaarde tussen het oorspronkelijke aanhalen van de bout en het uiteindelijke bereiken van de opgegeven koppelwaarde.

Over het algemeen zal de mate van rotatie variëren afhankelijk van het materiaal van bevestigingsmiddelen en te bevestigen onderdelen. Voor materialen met een hoge hardheid, zoals koolstofstaal, zal het aantal hoeken dat nodig is voor bevestiging bijvoorbeeld relatief klein zijn; Voor materialen met een lage hardheid, zoals hout, zal het aantal hoeken dat nodig is voor bevestiging relatief groot zijn, en het krachtverlies door wrijving zal ook groot zijn, en de bevestigingskracht die kan worden bereikt, zal relatief klein zijn.

Tijdens het regelen van de hoek van het aanhalen van de schroefdraad, wordt de koppelregeling gebruikt om de bout aan het begin vast te draaien tot een vast aanhaalmoment. Nadat dit koppel is bereikt, wordt het daaropvolgende aanhaalproces uitgevoerd onder dubbele controle van koppel en hoek totdat het vooraf ingestelde aanhaalmoment en de rotatiehoek zijn bereikt. Het juiste gebruik van het hoekcontrolesysteem kan voorkomen dat de bout de plastic zone van het materiaal binnendringt, voorkomen dat de acceptatiegrens van de bout wordt overschreden en potentiële veiligheidsrisico's veroorzaken. Tegelijkertijd kan de hoekbediening ook het verlies aan vergrendelingskracht aanzienlijk verminderen en ervoor zorgen dat er voldoende voorspanning wordt bereikt.

Tijdens het vastdraaien van bouten zijn het gebruikte koppel en de mate van rotatiehoek verschillend, dus de bouten die zijn vastgedraaid door rotatiehoekregeling kunnen niet opnieuw worden gebruikt.

Er zijn twee hoofdtypen methoden voor het aandraaien van bouten, namelijk elastisch aanhalen en plastic aanhalen. Elastisch aandraaien verwijst over het algemeen naar de koppelaanhaalmethode, terwijl kunststof aanhalen voornamelijk de hoekaanhaalmethode en de vloeipuntaanhaalmethode omvat.

1. Koppelmethode

Het principe van de koppelaanhaalmethode is dat er een bepaalde relatie bestaat tussen koppel en axiale voorspanning. De voorspankracht van de verbonden onderdelen wordt geregeld door het spangereedschap op een bepaalde koppelwaarde in te stellen. Op basis van een stabiel proces, onderdeelkwaliteit en andere factoren, is deze aanhaalmethode eenvoudig en intuïtief te bedienen en wordt deze momenteel veel gebruikt. Volgens ervaring wordt bij het aandraaien van bouten 50 procent van het koppel verbruikt door de wrijving van het bouteindvlak, 40 procent door de wrijving van de schroefdraad en slechts 10 procent van het koppel wordt gebruikt om de voorspanning te genereren.

Omdat de externe onstabiele omstandigheden veel invloed hebben op de koppelaanhaalmethode, zal de koppelmethode die indirect de voorbelasting regelt door het aanhaalmoment te regelen, leiden tot een lage regelnauwkeurigheid van de axiale voorbelasting. Daarnaast zijn er zeer weinig boutverbindingen, heeft het aanhaalmoment de opgegeven waarde bereikt en is de boutkop nog niet helemaal passend met de aangesloten delen of is de spleet soms erg klein, wat visueel niet gemakkelijk te vinden is. Op dit moment is de koppelwaarde gekwalificeerd, maar de voorspanning is erg klein, of zelfs geen, dus in dit geval, al was het maar om te garanderen dat het koppel gekwalificeerd is, wordt het waarborgen van de montage- en aanhaalkwaliteit een hol woord.

2. Hoekverstrakkingsmethode

Gezien de tekortkomingen van de methode voor het aandraaien van het koppel, begonnen de Verenigde Staten eind jaren veertig de relatie tussen boutverlenging en axiale kracht te bestuderen. De rotatiehoek tijdens het vastdraaien van de bout is ongeveer evenredig met de som van de boutverlenging en de losheid van de vastgedraaide delen, zodat de methode voor het bereiken van de vooraf bepaalde aanhaalkracht volgens de gespecificeerde rotatiehoek kan worden toegepast. Draai eerst de bout vast tot het aanvankelijke koppel, dat wil zeggen, rek de bout uit tot het vloeipunt en draai vervolgens een bepaalde hoek om de bout uit te rekken naar het plastic gebied.

De essentie van de draaihoekaanhaalmethode is het regelen van de verlenging van de bout. In het elastische bereik is de axiale voorbelasting evenredig met de rek. De controle van de verlenging is om de axiale kracht te regelen. Nadat de plastische vervorming van de bout is begonnen, laten de mechanische eigenschappen van de bout onder spanning zien dat, hoewel de twee niet langer proportioneel zijn, de axiale voorbelasting kan worden gestabiliseerd in de buurt van de rekgrens, zolang deze binnen een bepaald bereik wordt gehouden.

Daarom is het uiteindelijke aanhaalmoment van twee bouten met verschillende wrijvingscoëfficiënten na aandraaien met dezelfde aanhaalmethode zeer verschillend, maar de voorspankracht is niet verschillend vanwege dezelfde boutsterkte en maat. Vergeleken met de koppelaanhaalmethode voltooit het niet alleen de aanhaalcontrole met hoge nauwkeurigheid, maar verbetert het ook de bezettingsgraad van materialen volledig.

3. Vloeipunt aanhaalmethode

Het theoretische doel van de methode voor het aanhalen van het vloeipunt is om de bout net voorbij het vloeigrenspunt aan te halen. Bij gebruik van het vloeipunt aanhalen, moet u eerst de bout aandraaien tot een gespecificeerd startkoppel. Vanaf dit punt bewaakt de apparatuur de verandering van de hellingswaarde van de spancurve. Als de helling afneemt tot meer dan de ingestelde waarde, wordt aangenomen dat de bout is uitgerekt tot het vloeipunt en stopt het gereedschap met draaien. Het grootste voordeel van de rekgrensmethode is dat alle bouten met verschillende wrijvingscoëfficiënten worden vastgedraaid tot hun rekgrens, wat het sterktepotentieel van onderdelen met schroefdraad maximaliseert. Het is echter gevoelig voor interferentiefactoren en stelt hoge eisen aan de prestaties en het structurele ontwerp van bouten, wat moeilijk te controleren is. Daarom zijn spangereedschap erg duur.