拧紧工艺中常见装配失效及排查

　　常见装配失效

　　螺纹连接简单可靠，拆卸方便等特点被广泛应用在各个行业的零配件装配中。那么为什么会出现装配失效呢?在出现装配失效时，又如何能做到快速排障呢?

　　什么是螺栓装配失效：不能满足装配目的都是失效的

　　例如：部件完全不能工作; 部件可以工作，但不能令人满意地完成预期的功能;部件受到严重损伤不能可靠而安全的连续使用，必须拆下来进行修理或更换……

　　一

　　装配拧紧扭矩过大

　　装配拧紧扭矩过大，即螺栓出现明显颈缩或者断裂

　　常见主要原因

　　01

　　螺纹/工件被额外润滑，摩擦力减小，摩擦消耗的扭矩减少，导致过多的扭矩转化为夹紧力

　　02

　　拧紧或预紧时施加的扭矩过大、施加扭矩时速度过快、施加扭矩时套筒与螺纹不同轴

　　03

　　零件本身的性能强度不够以及紧固面与螺纹中心线垂直度超差

　　二、装配拧紧扭矩不足

　　常见主要原因

　　01

　　嵌件松弛：当螺栓嵌入软材料中时，无法完全压紧连接处

　　02

　　螺母装配不当：当螺母拧下得太快时，会产生反弹效应，拧紧处会稍微回弹松动

　　03

　　螺纹/工件摩擦系数增加

　　04

　　工艺设计不合理

　　三、螺纹受剪切力拧断

　　常见主要原因

　　01

　　螺纹在拧紧过程中被卡死，例如：螺纹变形、相互联接的牙型不一致、螺纹有焊渣等情况

　　02

　　螺栓拧进的断面被顶住，如螺母为盲孔的有效螺纹深度不够

　　03

　　拧紧策略或者拧紧参数设计不合理

　　四、螺纹滑牙

　　常见主要原因

　　01

　　螺纹副强度不足：螺纹副强度需要比同等强度螺栓强度高，8.8级螺栓对应的8级的螺纹副强度

　　02

　　自攻时转速过高：当自攻时转速过快会导致螺钉切削材料的热量来不及释放，材料易塑化导致强度降低

　　03

　　自攻孔过大：自攻后螺纹副高度不足，因此强度也不能满足要求

　　04

　　改变摩擦系数：一次拧紧有10%的扭矩作用最终转化为夹紧力，如果通过涂油，加装垫圈，改变涂层等等方法改变摩擦系数，螺纹副有可能强度不能满足要求造成滑牙

　　05

　　对于表面有涂层的螺栓需要控制转速，避免螺栓在高速拧紧时涂层脱落失效(300rpm以内)

　　06

　　接触齿合的螺纹扣数少，螺纹与螺纹不在中径以内接触(即精度配合不好，螺栓螺纹和螺母的螺纹接触不够)

　　07

　　在装配方法上如果装配不对孔，强拧也会造成螺纹滑牙

　　08

　　损坏螺纹以及螺栓跟螺母的螺距、角度变异都会导致螺纹滑牙

　　五、工件失效

　　常见主要原因

　　01

　　工件强度过低：工件在拧紧过程中受到夹紧力后变形、塑料件明显泛白等

　　02

　　漏装或者多装垫片：装配产品过程中漏装或者多装垫片，垫圈等常见的解决方案是将螺钉与垫圈加工为一体

　　03

　　漏拧螺栓：有多个螺钉拧紧时没有计数功能，造成螺栓漏拧

　　04

　　多个螺栓没有防错：当有多个螺栓拧紧时需要对不同位置有先后拧紧顺序要求时，需要有外部装配保证防错，比如位置传感器等

　　六、Stick Slip---尖叫螺栓

　　常见主要原因

　　01

　　工件表面粗糙

　　02

　　螺纹副摩擦系数高

　　03

　　连接太软

　　04

　　拧紧过程中发热严重

　　05

　　拧紧速度太高(造成螺栓涂层脱落)

　　七、过度衰减

　　常见主要原因

　　01

　　装配工艺不合理

　　02

　　材料本身易衰减

　　03

　　连接件形变

　　另外还有：疲劳断裂，震动引起松脱，延时断裂等。

　　当工件出现装配失效时，我们可以从人、机、料、法、环、测等几个方面逐一排查。当然，当我们熟知这些失效的外在表现及其潜在发生原因时，可以更迅速更精准的帮助我们分析现场遇到的各类装配失效情况。