背 景
紧固件拧紧等级的分类,可按照下图进行判别,它是基于拧紧点出现失效时的后果严重程度进行的分类。
总结来说,KAT A是拧紧点出现失效时,可能会造成人员的伤亡。
例如汽车转向横拉杆螺栓,出现松脱后,会造成汽车无法正常转向,有造成人员伤亡的风险,因此被定义为KAT A。
KAT B是拧紧点出现失效时,可能会出现功能失效,例如雨刮器,固定螺栓失效后,会造成汽车雨刮器立刻无法正常工作,因此被定义为KAT B。
KAT C是拧紧点出现失效时,可能会引起客户的抱怨。
例如内饰件的固定螺丝,松脱后不会有安全和功能的失效,但会造成客户抱怨,因此被定义为KAT C。
下表中列出了常见工位的螺纹分级。
不同拧紧等级的技术要求
不同拧紧等级的拧紧点会有哪些技术要求呢?螺丝君主要通过拧紧工具、残余扭矩监测和拧紧合格率三个方面给给位老铁分享。
(1)拧紧工具的技术要求
KAT A 拧紧工具要求:
须控制扭矩或转角其中一个变量,同时监控另一个变量,控制变量和监控变量不能相同,其中一个变量必须是直接测量的,拧紧曲线需进行多级窗口监控
拧紧数据应可追溯,返工拧紧可追溯
系统要明确指示拧紧结果是否合格,一般采用红灯和绿灯显示,不合格且未返工时无法进入下一步工位。
必须定期对拧紧系统的测量精度和重复性做标定检测
计数功能
具备识别'假合格'的功能。
设备精度±5%
KAT B 拧紧工具要求:
必须控制扭矩或转角,此控制变量应直接测量获得(传感器);
必须定期对拧紧系统的测量精度和重复性做动态检测;
计数功能;
具备识别'假合格'的功能;
部分B类螺纹连接有监控变量和数据追溯的要求
设备精度±10%
KAT C 拧紧工具要求:
必须控制扭矩或转角,扭矩或转角可以直接或间接测量;
必须定期对拧紧系统的测量精度和重复性做动态检测。
设备精度±20%
(2)残余扭矩监测的技术要求
KAT A和KAT B的拧紧点必须要监测残余扭矩,监测的频次通常为每班一次,拧紧点不合格次数较多时可适当增加频次。
KAT C的拧紧点通常不监测残余扭矩。
残余扭矩采用再拧紧法时,数值上:
硬连接拧紧点:
A类和B类拧紧点:
0.8*M≤残余扭矩≤1.2*M
B类拧紧点:
0.7*M≤残余扭矩≤1.2*M
软连接拧紧点:
B类和C类拧紧点:
0.5*M≤残余扭矩≤1.2*M
其中,M为工艺扭矩。
实际在应用时,以上公式作为基础数据,最终残余扭矩监控窗口可根据实际拧紧数据进行统计方法分析,确定最佳的监控窗口,实现每个拧紧点都有自身的残余扭矩监控窗口。
(3)合格率的技术要求
对于KAT C类拧紧点,因为设备不具备曲线记录功能和窗口合格判定功能。
该类拧紧点是否合格主要通过目视判断,如完成拧紧后,有没有烂牙,对手件有没有被压溃;
零件是否存在明显间隙,拧紧过程是否有异常?如无以上肉眼可观的缺陷,则可判定为合格。
对于KAT B和KAT A类拧紧点,因为设备具备曲线记录功能和窗口合格判定功能。
合格率的要求是高于95%,当合格在低于95%时,扭矩工程师,要初步分析并优化,防止合格率继续降低。
当合格在低于90%时,则需要进行详细分析,可从人、机、料、法、环的角度找到合格率下降的根源。
如未找到根源,合格下降可能是由于零件正常波动导致,则可优化监控窗口。不可在低合格率的情况下一直采用返工拧紧;
一方面,节拍无法满足;另一方面,如果确实有异常因素导致的不合格,返工拧紧也是有风险的。
螺丝君经验总结
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