螺栓拧紧工艺中常见的装配失效及排查 | SunTorque

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：
1、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；
2、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；
3、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：
1、嵌件松弛：当螺栓嵌入软材料中时，无法完全压紧连接处；
2、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；
3、螺纹/工件摩擦系数增加；
4、工艺设计不合理。

三、螺纹受剪切力拧断



常见主要原因：
1、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；
2、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；
3、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：
1、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；
2、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；
3、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；
4、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；
5、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）；
6、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）；
7、在装配方法上如果装配不对孔，强拧也会造成螺纹滑牙；
8、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：
1、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；



2、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；
3、漏拧螺栓：有多个螺钉拧紧时没有计数功能，造成螺栓漏拧；
4、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：
1、工件表面粗糙；
2、螺纹副摩擦系数高；
3、连接太软；
4、拧紧过程中发热严重；
5、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：
1、装配工艺不合理；
2、材料本身易衰减；
3、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。