扭矩控制

在汽车制造业中，将各种汽车零部件装配成整车的过程，需要很多种不同类型 的连接，比如焊接、螺栓连接和粘胶连接等。其中螺栓连接是最重要的连接方法之 一。 螺栓连接的实质是通过将螺栓的轴向预紧力控制到适当范围，从而将两个工件 可靠地连接在一起。为了确保螺纹连接的刚性、密封性、防松能力和受拉螺栓的疲 劳强度，连接螺栓对预紧力的精度要求是相当高的,所以轴向预紧力是评价螺栓连接 可靠性的重要指标。轴向预紧力的最低限是由连接结构的用途决定的，该值必须保 证被连接工件在工作过程中始终可靠贴合。轴向预紧力的最高值必须保证螺栓及被 连接工件在预紧和工作过程中不会发生脱扣、剪断和疲劳断裂等损坏。由于轴向预 紧力不方便现场测量监控，现在主要是通过控制螺栓的拧紧扭矩来达到控制预紧力 的目的,扭矩的控制可通过动态扭矩和静态扭矩两种方式进行监控。 通过扭矩监控过程控制及Q-das系统的应用，可以在实际装配生产中及时有效识 别出各类扭矩报警问题，也有利于追溯可疑发动机的相关信息并进行风险评估。通 过不断调整扭矩监控控制线可以及时发现各种缺陷，优化生产线装配工艺。,引言,扭矩控制基本原理概述,一、,一、扭矩控制基本原理概述,一、基本术语,1)扭矩施加于轴圆周上使轴转动并产生扭曲形变等的扭转力偶或力矩。 2)动态扭矩是自动拧紧工具在拧紧过程最终或扭转过程所得到的扭矩值，也就是在安装时用在线式扭矩传感器测量的值。 3)静态扭矩用手动拧紧工具对已拧紧的螺栓加一个顺螺栓拧紧方向逐渐增大的扭矩，直至螺栓再一次产生拧紧运动的瞬间，记录下的刚产生运动的扭矩值，该扭矩值即为静态扭矩。如: 用扭矩扳手测量所得到的扭矩。 4)拧紧实际上就是要使两被连接体间具备足够的压紧力，反映到被拧紧的螺栓上就是它的轴向预紧力（即轴向拉应力）。 5)动力工具：生产线上用于装配产品以控制螺纹紧固连接的气动枪和电动枪。 气动枪：以压缩空气为动力源的拧紧工具的统称。 电动枪：以电为动力源的拧紧工具的统称。电动枪又可分为单轴电动枪和多轴电动枪。 6)标定用扭矩标定仪（扭矩传感器和角度编码器）串接于电动拧紧枪之中，跟踪电动拧紧枪在螺纹连接件上进行拧紧的过程， 从而确认其拧紧扭矩和/或拧紧角度在其规定范围内的一种方法。 标定仪：一种标准扭矩控制仪器用来验证电动枪能达到规定的扭矩和/或角度。必须对其定期检定。,二、螺栓连接件之间的力,实际真正需要控制的是： 夹紧力,一、扭矩控制基本原理概述,装配拧紧的实质是通过螺栓的轴向预紧力将两个工件（如缸盖与缸体）可靠地联接在一起，因此，对轴向预紧力的准确控制是保证装配质量的基础。通过控制拧紧扭矩间接地实施预紧力控制的方法由于受到摩擦系数等多种不确定因素的影响，导致对轴向预紧力控制精度低。此外，出于安全考虑，最大轴向力在设计时一般设在其屈服强度的70%以下，实际值往往只有3050% 。 在拧紧螺母时，其拧紧扭矩M需要克服被旋合螺纹间的摩擦力矩和螺母与被连接件（或垫圈）支承面间的摩擦力矩，并使连接产生预紧力P，它们的关系为,要想得到规定的预紧力，应进行大量的试验求出拧紧扭矩系数的实际值，通过以上关系计算，把一定大小的扭矩施加到螺母上就能得到，通过试验和数学分析得出，汽车用螺纹紧固件拧紧扭矩系数的平均值为0.284。,一、扭矩控制基本原理概述,三、扭矩与预紧力及摩擦系数关系,从上图中可以看出摩擦系数,预紧力与最终扭矩之间的关系.如果螺栓强度最大,摩擦系数最小,则产生最大预紧力,反之,如果螺栓强度最小,摩擦系数最大,则产生最小预紧力.如果螺栓强度最小,摩擦系数最小,将产生最小最终扭矩,反之,如果螺栓强度最大,摩擦系数最大,将产生最大最终扭矩。(T=KF,K值随摩擦因数u的增大而增大),从上图中图示分析可知，生产现场使用的螺栓不能随便涂油，这样可能会导致螺栓预紧力增大而被拉断，同时螺栓也不能随便烘干，这样可能会导致螺栓预紧力降低，从而达不到夹紧要求。,一、扭矩控制基本原理概述,四、常见扭矩控制方法,不同扭矩系数值对F与T的精度的影响,分析左表可知，当拧紧扭矩T的误差为0%时，螺栓轴向预紧力的误差最大可以达到27.2%。因此，试图用扭矩控制法来保证高精度的螺栓拧紧是不现实的想法。此外，有试验比艾米娜，在拧紧发动机缸盖的螺栓时，用相同的扭矩拧紧，其螺栓轴向云尽力的数值相差最大可能达到一倍。 扭矩控制法的优点是：控制系统简单，易于用扭矩长安其或高精度的扭矩扳手来检查拧紧的质量。其缺点是：螺栓轴向预紧力的控制精度不高，不能充分利用材料的潜力。,一、扭矩控制基本原理概述,一、扭矩控制基本原理概述,3)屈服点控制法（TG） 屈服点控制法是把螺栓拧紧至屈服点后，停止拧紧的一种方法。它是利用材料的屈服现象而发展起来的一种高精度拧紧方法。这种控制方法，是通过对拧紧的扭矩转角曲线斜率的连续计算和判断来确定屈服点的。 螺栓在拧紧的过程中，其扭矩转角的变化曲线见右图。真正的拧紧开始时，斜率上升很快，之后经过简短的变缓后而保持恒定（区间）。过点后，其斜率经简短的缓慢下降后，又快速下降。当斜率下降一定值时（最大值的二分之一），说明已达到屈服点（点），立即发出停止拧紧信号。屈服点控制法的拧紧精度是非常高的，其预紧力的误差可以控制在以内，但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度。,4)质量保证法（QA） QA法是通过测量螺栓的增长量来确定是否达到屈服点的一种控制方法。虽然每一个螺栓的屈服强度不一致，也会给拧紧带来误差，但其误差一般都非常小。 在法中所采取的测量螺栓伸长量的方法，一般是用超声波测量，超声波的回声频率随螺栓的伸长而加大，所以，一定的回声频率就代表了一定的伸长量。右图就是法的原理，由于螺栓在拧紧和拧松时，用超声仪所测得的回声频率随螺栓的拧紧（伸长）和拧松（减小伸长量）而发生变化的曲线并不重合，同一螺栓轴向预紧力的上升频率低于下降频率。这样，在用来测量螺栓的屈服点时应予以注意。,一、扭矩控制基本原理概述,5)扭矩斜率法 扭矩斜率法是以扭矩-转角曲线中的扭矩斜率值的变化作为指标对初始预紧力进行控制的一种方法。该拧紧方法通常把螺栓的屈服紧固轴向力作为控制初始预紧力的目标值。该拧紧方法一般在螺栓初始预紧力离散度要求较小并且可最大限度地利用螺栓强度的情况下使用。但是由于该拧紧方法对初始预紧力的控制与塑性区的转角法基本相同，所以，需要对螺栓的屈服点进行严格的控制。该拧紧方法与塑性区的转角法相比，螺栓的塑性即反复使用等方面出现的问题较少，有一定的优势，但是，紧固工具比较复杂，也比较昂贵。,五、螺栓连接方式及相应动静态扭矩关系,1)硬连接：是指连接件硬度比较大，是刚性的接合面贴合好的连接，一般不存在扭矩衰减，可能还有扭矩反冲，螺纹副贴合后旋转角度720以上才能达到目标扭矩; 软连接：静态扭矩小于动态扭矩，主要是弹性原件存在扭矩衰减. 3)联合连接：是介于软连接和硬连接之间的连接，一般不存在扭矩衰减或扭矩反冲; 联合连接：静态扭矩接近动态扭矩.,生产现场软硬连接动静态扭矩测量结果比较 1硬连接：装配A线OP410凸轮轴链轮螺栓和惰轮螺栓 扭矩衰减小，静态摩擦大，静态扭矩偏高 动静态扭矩比较如下 2 软连接：装配A线OP480排气歧管螺母 扭矩衰减大，静态扭矩偏底 动静态扭矩比较如下：,小结：通过以上硬连接与软连接的比较，同时结合现场情况，总结如下： 1、在完全相同的拧紧状态下，硬连接与软连接所得到的最终扭矩是不同的；（完全相同是指同样的拧紧工具，以同样的转速，保持同样的稳定时间）； 2、同一种连接方式，在拧紧工具的转速、保持时间不同的情况下，得到的最终拧紧力也是不同的； 3、因为静态扭矩检测需要考虑进人为的因素进去，同时因为静态扭矩受摩擦力的影响非常大，而摩擦力的变化又是非常离散的，因此静态检测值会更离散一些； 4、同时，对于某些角度拧紧的连接，静态检测只能检测其扭矩是否过低，而无法精确控制扭矩值。,六 、拧紧的概念,拧任何机体均是由多种零件连接（即组装）起来的，而零件的连接有多种，采用螺栓连接就是其中最常用的一种，而欲采用螺栓连接就必须应用拧紧，因而这“拧紧”也就成了装配工作中应用得极为广泛的概念。 零件采用螺栓连接的目的就是要使两被连接体紧密贴合，并为承受一定的动载荷，还需要两被连接体间具备足够的压紧力，以确保被连接零件的可靠连接和正常工作。这样就要求作为连接用的螺栓，在拧紧后要具有足够的轴向预紧力（即轴向拉应力）。然而这些力的施加，也都是依靠“拧紧”来实现的。因而，我们很有必要了解一些有关拧紧的基本概念。 1螺栓拧紧的基本概念 （1）拧紧过程中各量的变化 在螺栓拧紧时，总体的受力情况是，螺栓受拉，连接件受压；但在拧紧的整个过程中，受力的大小是不同的（见图1）， 大体上分为下述几个阶段： 1）在开始拧紧时，由于螺栓未靠座，故压紧力F为零； 但由于存在摩擦力，故扭矩T保持在一个较小的数值 。 2）当靠座后(Z点)，真正的拧紧才开始，压紧力F和拧 矩T随转角A的增加而迅速上升。 3）达到屈服点，螺栓开始朔性变形，转角增加较大而压 紧力和扭矩却增加较小，甚至不变。 4）再继续拧紧，力矩T和压紧力F下降，直至螺栓产生断裂。,2力矩率 力矩率R所表示的是力矩增量T对转角A的比值（见图2），即： RT /A （1） 硬性连接的R值高，软性连接的R值低。R值与螺栓的长度、连接中各件之间的摩擦以及连接件垫圈的弹性有关。摩擦系数的变化，是影响力矩率的主要因素。此外，再加上垫圈、密封垫片等引起的弹性变化，装配线上同样螺纹连接之间的力矩率变化可能超过百分之百，这样，力矩/转角的曲线就可能落在图3斜线中的任何位置。 3摩擦与力矩对压紧力的影响 从图4中可见，同一力矩T值，而由于摩擦系 数值的不同，压紧力F可能相差很大。所 以，摩擦系数对压紧力F的影响是非常大 的。这里的摩擦系数主要是指螺纹接触面、 螺栓与被连接件支撑面间的摩擦系数。,Page 14,螺拴与连接件的关系,螺拴和连接的变形,螺栓连接的变形关系,轴向工作载荷的影响,扭矩控制法（夹紧力变化误差 25%） 特点：扭矩控制、角度监控，测量容易、使用标准螺丝、螺丝可重复使用、紧固错误易检查,七、DYPT扭矩控制基本方法,1.扭矩控制角度监控。 在扭矩控制法中，把拧紧扭矩作为拧紧的控制参数，而把从某一扭矩开始到达到目标扭矩拧紧结束,螺钉（螺母）拧紧的角度作为监控值，这种对拧紧角度进行监控的方法叫扭矩控制角度监控。 在正常情况下，拧紧达到扭矩要求前一段区间内，力矩和角度基本为线性变化，变化率基本上恒定。变化率与零件的材料、间隙、摩擦因数、毛刺、磕碰伤、操作方法等都有一定的关系，其关系式如下：,PS：C为拧紧力矩；A为拧紧角度；A1为拧紧螺纹的拧紧角度（长度方向变形）；F为螺栓张力；f1为拧紧时螺纹上的摩擦因数；f2为拧紧时紧固件支承环面的摩擦因数；D1为内螺纹的小径；d2为支承环外径；KA为装配零件的压缩刚度；N为0.61P；A2为螺杆的扭转变形角度；P为螺距；d为螺纹的公称直径；d1为支承环内径；G为螺栓横向弹性模量；KB为紧固件的拉伸刚度；W为紧固件长度系数。,由式（1）式（3）可见，在正常情况下，拧紧力矩、张力、拧紧角度的变化都成正比，只要相关影响因素稳定，通过控制拧紧力矩，角度变化也会稳定在一定范围内。一旦出现异常情况，就会引起角度出现较大的变化。 a.如果材料变化大，刚性、弹性模量就有变化，有些还影响摩擦因数，所以拧紧角度就会产生变化。 b.如果在结合部位存在毛刺、铁屑，也会影响刚性和摩擦力，造成拧紧角度的变化。 c.如果出现螺孔深度不够，因攻丝丝锥有导向锥，螺孔底部大径为锥面，拧紧时存在大径的挤压变形，所以拧紧角度也会存在变化。 d.螺纹配合间隙过小，也会影响到拧紧力和拧紧角度的比值，拧紧角度也存在异常。 e.如果出现滑丝，拧紧角度就会很大，情况严重的，扳手一直转动，直到拧紧超时报警才停止。 由此可见，角度监控能在很大程度上及时发现拧紧异常，并防止拧紧异常的零件转到下道工序。角度监控的目的就是防止在采用扭矩控制法拧紧的过程中，因卡死、螺纹副配合不好等异常情况造成拧紧力矩虽然合格，但螺栓的实际张力为零或不足（ 不合产品要求）， 从而造成严重的产品缺陷。,角度监控值问题的处理： 当出现角度监控不合格情况较多时，必须查明原因，首先检查零件表面质量、结合尺寸、材料是否有变化或批量不合格，拧紧设备、工艺、操作方法是否正常，如果确定一切正常，可用下述方法进行分析和处理。 a.角度监控值散差大：提高角度起始点力矩，避开在力矩、角度曲线的非线性变化阶段开始计算角度，特别对于软连接更应注意，否则只能把角度监控值范围设置很大，使角度监控意义不大。 b.角度监控值分布位置变化：对拧紧结果进行统计分析后，确定需要调整角度监控值范围或角度起始点力矩。 c.有些异常拧紧不能发现：再现异常拧紧情况，重新确定角度监控值或角度起始点力矩，拉大异常拧紧和正常拧紧的角度差便于监控。如果还是不能解决问题，就考虑同时采取其他措施。,扭矩/转角控制法（夹紧力变化误差+/-15%） 特点：角度控制、扭矩监控，摩擦影响较小、夹紧力变化较小、螺丝不可重复使用,在扭矩转角控制法中，把拧紧角度作为拧紧的控制参数，首先将螺栓拧紧到某一个扭矩值，然后再从此点开始，将螺栓于螺母相对转动一个角度至目标角度拧紧结束时螺钉（螺母）拧紧的扭矩作为监控值，这种对拧紧角度进行监控的方法叫角度控制扭矩监控。,2.角度控制扭矩监控。,DYPT扭矩控制基本方法,在DYPT只有扭矩控制法和扭矩转角法2种扭矩控制方法： 1)扭矩控制法适用于一般紧固连接，如发动机上罩盖螺栓，发动机吊耳螺栓等。,2)扭矩转角法适用于关键螺栓连接，有缸盖螺栓，飞轮螺栓，曲轴皮带轮螺栓，连杆螺栓，主轴承瓦盖螺栓等。,八、BC 装配线扭矩监控信息汇总表,Q-das对BC 装配线各工位螺栓的拧紧监控过程通常分为三步（缸盖螺栓拧紧工位监控五步），Q-das系统监控设备每一步的拧紧参数（扭矩、角度等）是否在控制限范围内。,二、BC II 扭矩监控信息识别及汇总,拧紧要求,九 拧紧策略,1、拧紧次数要求：拧紧设备的拧紧程序均必须根据螺栓的类型及拧紧要求，设定达到合格的允许拧紧次数。 （如带胶至多只可拧紧一次、扭矩+转角至多只可拧紧二次等） 2、拧紧程序中均应设定最终扭矩或最终转角的监控范围，以判定拧紧是否最终合格。 3、对于在线手持单轴电动拧紧设备有多扭矩要求的，除选用套筒选择器外，控制程序还应设定： 对合格拧紧次数进行计数的功能； 一经反转，所有已判定合格的计数全部清零； 在未受到拧紧失败信号前，不允许反转的功能； 拧紧前认帽不允许反转的功能。 4、对于在线自动多/单轴电动拧紧设备： 允许在拧紧前反转认帽; 允许在拧紧失败后自动反转螺栓（螺母）并进行再次拧紧，可重复拧紧次数参照相关规定。 不允许在HMI面板内修改托板上拧紧信息，维修所需要的测试程序应由外接PC单独调用。 5、离线拧紧设备（含返修工位）的控制程序： 程序设置只能反转，且程序只能由ME授权后方可修改； 在使用离线手持单轴电动拧紧设备前，须先用扫描设备将零部件所绑定的信息打散；(Flexnet) 对于不允许离线返修的生产线，离线手持单轴电动拧紧设备只能对螺栓实行拧松操作。,6、在线手持单轴电动拧紧设备，ME在编制PPS（工艺卡）文件时，针对同一个平面上的多个螺栓的拧紧过程，需要标识出拧紧顺序，MFG再按照PPS文件要求编制相应的作业指导文件并执行。 7、电动拧紧设备的数据记录 生产线拧紧设备须具有本地数据保存功能。所需的质量数据的存储数据量应大于25个工作日。保存数据的格式及呈现形式应经多功能小组评审，以方便数据转换、导出和相关运用。数据信息应包括： 在线旁设备时间和真实时间保持一致的前提下，拧紧工序执行的时间信息； 被拧紧零件的序列号信息； 每个以工位为单位的步骤是否合格的判别信息； 拧紧失败及成功时的步骤信息； 失败及成功的实际扭矩或转角信息； 线旁拧紧设备控制模块输出端编号应与拧紧设备的输入端编号保持一致。 8、上传Q-DAS系统文件应至少包括以下信息： 总成零件代号，执行加工的设备代号 在Q-DAS系统时间和真实时间保持一致的前提下，执行加工时的年、月、日、时、分、秒信息； 加工或测试的工位信息； 在中间过程有失败时同步点前数据信息； 上传的数据库文件须保存在指定的路径和文件夹。 数据命名格式按照EUN+01+01 +000000 生成,拧紧策略示例,C15 飞轮离合器连接螺栓拧紧过程：扭矩控制法+角度监控 (动态扭矩27+/-2NM),主轴承盖螺栓拧紧过程： 扭矩转角法+扭矩监控 （动态扭矩30+/-3NM3035）,扭矩控制结合Q-das 系统的应用介绍,二、,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,一、Q-das系统简介 Q-Das是一个数据收集，统计，分析以及对结果进行直观目视化的辅助软件。通过Q-das系统可以减小劳动强度，使工作更加高效。,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,通过Q-das软件我们可以得到单值分布图，测值分布形态，能力指数，控制限等内容。,二、Q-das系统的信息界面,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,三、Q-das软件的能力计算方法,传统的能力指数的计算是基于正态分布的,但是实际上大部分测值的分布一般为非正态分布或者公差形态为单边项目,如位置度,轮廓度,平面度等。 因此，Q-Das的能力指数计算方法采用的是分位数法,这种方法适合于所有的分布形态和特性。,四、Q-das软件结合BC II装配线现场应用手册,a)扭矩监控操作流程：,第一步：依次进入“BC-Qdas系统共享盘”“BC-Bosch” “EA”文件夹，之后选择相应工位/日期/文件名，可以看到如下页面,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,第二步：双击上图图示位置，显示出QDAS进入页面，输入密码进入系统（密码anova）,第三步：左键点击“文件”选项，下拉菜单中有“文件合并”项目，左键点击“文件合并” ，即可显示出如下对话框,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,第四步：左键点击“master”选项，在相应文件夹中选取任意一个“DFD”格式的文件，点击“OPEN”； 之后点击下图所示“”选项，然后全选子文件夹中所有“DFX”格式的数据，点击“OPEN”；最后左键点击“是”，完成文件合并,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,第五步：左键点击右上角“显示数据”选项,第六步：之后显示如下界面，右键点击图示左上角，点击“显示附加信息”选项，显示出右侧的下拉列表，选择“时间/日期/批次号码/文字”四项，点击“是”,最后，相关拧紧数据便以表格的形式显示出来。,PS：但是Q-DAS系统默认无法进行编辑，因此需要将数据全选，之后复制到EXCEL表格里，然后进行查询。,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,b)长缸/卡钳测试监控操作流程：,第一步：进入Q-DAS系统（密码：anova）,第二步：左键点击如下图标“从数据库读入”选项,第三步：显示出如下界面，左键点击“时间/日”选项,第四步：选择时间段，点击“是”,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,第五步：从数据库中选取相应查看项目,第六步：左键点击右上角“显示数据”选项,第七步：之后显示如下界面，右键点击图示左上角，点击“显示附加信息”选项，显示出右侧的下拉列表，选择“时间/日期/批次号码/文字”四项，点击“是”,最后，相关泄露数据便以表格的形式显示出来。,PS：但是Q-DAS系统默认无法进行编辑，因此需要将数据全选，之后复制到EXCEL表格里，然后进行查询。,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,五、Q-das软件结合机加工线现场应用手册简介,a)5件抽检能力分析操作流程：,第一步：进入Q-DAS系统（密码anova）,第二步：左键点击“模块”选项，在下拉列表中选择“文件合并”,第三步：显示出如下界面，左键点击“master”选项,第四步：选择对应文件双击其中任意一个项目,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,第五步：左键点击“”选项，然后全选显示出的子文件，左键点击“OPEN”,第六步：左键点击“是”选项,第七步：左键点击“是”选项，显示出5件能力分析单值分布图,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,第八步：若要查看5件能力分析总报告（包含所有被测参数），则左键点击“单值”选项，在下拉菜单中选择“5Part/Cold Start Report”,最后，5件能力分析测量报告显示出来，若测试项目中有不合格项目则会出现红脸。,b)机加工能力分析操作流程：,第一步：进入Q-DAS系统（密码anova）,第二步：左键点击“模块”选项，在下拉列表中选择“数据库选项”,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,第三步：对数据库进行项目过滤，左键勾选“日期/时间”选项，左键点击“”选项，选择数据库时间段，选择完成后点击“是”,第四步：左键勾选“机器”选项，左键点击“”选项，选择对应编号的机器，选择完成后点击“是”,第五步：选择与机器编号相对应的工位，此时选取的工位为泄露测试工位，选择好时间段及机器编号和对应工位后左键点击“是”选项,第六步：左键点击“是”选项，最后显示出泄露值分布界面,第七步：若机器编号选择为加工机床，左键点击“是”选项,第八步：选择相应工位后会显示该工位所有加工尺寸项目,第九步：选择相应机加工查询项目后左键点击“是”选项,第十步：左键点击“是”选项，最后显示出加工能力分析界面。,三、扭矩控制结合Q-das系统的应用,案例分析,三、,四、Q-das结合扭矩控制失效案例分析,一、案例一：C14油底壳总成放油螺栓扭矩衰减,问题描述Issue： 2012-12-6早班，BCII期装配线操作工返修发动机时发现油底壳放油螺栓扭矩偏小，实测值为3N.M，问题发动机号 LCU*123403384*，测量失效零件，发现螺栓密封垫安装槽深度超差，ACT：1.66-1.88mm，供应商内控范围1.8- 2.0mm（PPAP至今皆按照此尺寸控制），SPEC：2.022.18mm。,根本原因Root Cause: 扭矩衰减试验验证：选取尺寸在1.82.0mm和1.601.8mm的产品分别进行扭矩衰减试验。从结果来看，尺寸在1.82.0mm的10件产品没有扭矩衰减，尺寸小于1.8mm的10件产品，有7件发生扭矩衰减，并且其中的2件产品在2次拧紧后，再次发生扭矩衰减，确定密封圈安装槽尺寸超下差是导致放油螺栓扭矩衰减的根本原因。 产生原因：由于螺栓分供方冷墩工艺无法保证产品尺寸，因此冷墩后产品需100%测量，不合格品进行车加工，加工后产品再次进行100%尺寸测量。查询供应商生产记录，通过对比加工数量、检验数量和电镀数量，发现10.15加工的4587件产品没有相应检验记录，属于未检验产品混入。,四、Q-das结合扭矩控制失效案例分析,供应商长期措施Action L/T： 1、分供方处优化螺栓生产工艺，冷墩成型后，保留机加工余量，对零件进行100%加工（使用成型刀同时加工槽底面和螺栓拧紧贴合面），通过加工工艺保证槽深尺寸，并监控设备的加工能力。 BP：2013.12.25 2、优化螺栓拧紧工艺，同时监控扭矩和拧紧角度，并实现数据存储。 BP：2012.12.25 3、完善静态扭矩抽检，要求在记录当场扭矩检测结果的同时，将产品放置8h后再次测量扭矩值。 BP：2012.12.08,扭矩衰减原因分析: 钢与钢之间的摩擦系数约为0.10.16，橡胶与钢之间的摩擦系数为0.2，在拧紧过程中，若螺栓法兰面密封圈安装槽较浅，则螺栓法兰面产生的扭矩会急剧上升，且此时密封圈已经产生变形，但螺栓并没有被足够拉升已经达到了目标扭矩；放置一段时间后，密封圈内部产生恢复形变的应力，导致扭矩衰减，即没有产生足够的夹紧力。 举一反三： 1.对于软连接拧紧，要考虑到扭矩衰减的失效模式，在进行扭矩监控的同时也要有角度监控。 2.扭矩、角度拧紧监控控制限要设置合理，避免控制限设置不合理导致缺陷不能有效识别。 3.对于软连接拧紧，应在螺栓拧紧放置一段时间后再次进行静态扭矩的确认，避免扭矩衰减导致扭矩超差。 4.拧紧设备同时应该具备数据存储和读写功能，如Q-das系统的应用。 5.拧紧设备的拧紧参数要定期标定。 6.供应商处应增加静态扭矩抽检频次，建议1次/2H。,流出原因： 1、湖州安达仅对放油螺栓做来料抽检，不能有效识别不合格品。2、电动拧紧枪仅监控扭矩值，不监控拧紧角度，无法识别不合格品。,四、Q-das结合扭矩控制失效案例分析,二、案例二： B12飞轮螺纹深度浅问题报告,问题描述Issue： 2012.11.28夜班，BC装配OP1570工位安装拧紧离合器压盘工位，操作工发现一台B12发动机离合器压盘拧紧完成后，压盘螺栓和压盘表面未贴合，拆解检查发现飞轮上压盘固定螺纹孔深度超下差，ACT：8mm，SPEC：12.7513.25mm。可疑螺栓拧紧一次合格，查询拧紧最后一步角度离群，可疑件批次信息：2012-11-26。,风险控制Risk Control：,1.发生问题时OP1570工位扭矩要求：动态扭矩:27+/-2NM， 角度监控1900度。从Q-das系统中调取该发动机号（ LMU*123340089* ）对应的飞轮螺栓拧紧数据，经查询发现缺陷螺纹孔拧紧最后一步角度离群。ACT：275.88、253.32，确定缺陷件最后一步拧紧角度与正常件有明显差异。 2.根据缺陷件最后一步的拧紧角度表现，结合Q-das系统筛选出11.0111.28日B12发动机飞轮螺栓拧紧工位所有的监控数据散点图的分布情况，然后筛选出最后一步拧紧角度大于60度的发动机，最后得到角度离群（60）的发动机信息汇总。 3. 经与供应商沟通得知供应商在11.15启动了一台装夹有弹性刀夹的加工中心，供应商确认该设备从15日启动生产至23日止，共生产了1740件，为可疑品范围。对应总成,四、Q-das结合扭矩控制失效案例分析,日期：11/1611/26。供应商筛选零件800件，未发现不良。DYPT筛选1370件，发现缺陷6件，全部为11.26批次。 4.可疑批次供应商最早发货日期为11.17晚，据此确定DYPT可疑发动机为11.18至今生产的B12发动机。 5.通过对可疑批次发动机（11.18至今生产且最后一步拧紧角度大于60）拆解及确认结果如下： 最后一步拧紧角度小于90度的发动机无风险，拆解出的NOK发动机可疑批次最早为2012.11.24。 综上所述，有风险的发动机为最后一步拧紧角度大于90且11.18日以后（包含当天）生产的B12发动机，最终确认有风险的发动机共18台。,角度按从小到大排序,已经发运装车的发动机共6台，其中2012/11/29DYNP拆解1台OK，2012/11/30确认烟台2台拆解OK，另外3台也已确认（2012.12.13天津2台确认无问题飞轮未更换，济南1台已售）。,四、Q-das结合扭矩控制失效案例分析,短期措施 Containment : 1.线旁及供应商处100%筛选 2.现场收严拧紧角度控制限由1900度收严至160度,根本原因Root Cause: 根本原因：供应商为增加产能，11.15启动了一台装夹有弹性刀夹的加工中心(但没有及时通知客户，且没有遵行SPCR流程），该刀夹缺点为轴向力大于弹性力后会导致刀具回缩，影响加工深度。查询刀具换刀记录发现11月19日和11月23日供应商未及时换刀。因此造成加工时丝攻阻力大，而同时此加工机床刀夹有回缩性能，从而产生螺纹孔深度不足的现象，导致缺陷件产生。 流出原因：供应商1/10抽检螺纹孔深度，非100%全检，未能及时发现该缺陷导致流出。 1）更换为无收缩保护功能的丝攻刀杆，避免螺纹深度不到位问题。 BP：2012.11.29 2）规定600件强制换刀，并对员工进行培训，要求班组长每班对员工换刀记录进行检查。 BP:2012.11.30 3）遵守SGM相关流程，任何形式更改都需通知到客户。 BP:2012.11.30,供应商长期措施及断点 Action L/T&BP:,风险评估Risk Assessment 可疑零件最终拧紧角度离群，缺陷流出风险低。,举一反三： 1.飞轮螺栓拧紧工位为扭矩控制法拧紧，目标扭矩27N，若攻丝不完全会导致最后一步拧紧时拧紧角度偏大，而如果角度监控控制限设置过大的话，上述缺陷将不能有效识别。因此扭矩、角度拧紧监控控制限要设置合理，避免控制限设置不合理导致缺陷不能有效识别。 2.生产现场拧紧工位应举一反三，定期对螺栓拧紧扭矩及角度控制限进行梳理总结，不断优化控制限。 3.拧紧设备拧紧参数应定期标定，避免设备误判。 4.刀具加工零件时应严格按照规定的刀具寿命进行强制换刀，避免因刀具磨损等原因造成加工缺陷。 5.对于加工过程中易发生磨损、断刀等问题的零件，应加强零件的抽检频次，及时识别相关缺陷，最好能实现检具100%检查或设备防错。 6.Q-das系统是一个强大的拧紧数据存储和读写功能软件，可以实现精确追溯、锁定可疑范围有效遏制缺陷流出、风险评估及能力分析等功能，建议掌握该软件的操作使用，有助于日常相关工作的开展。,四、扭矩控制关键工位简介,五、关键工位扭矩控制应用简介,一、关键拧紧工位简介,BC 主装配线共有8个关键拧紧工位，其中3个关键工位拧紧控制方法为扭矩控制法，5个关键工位拧紧控制方法为扭矩转角控制法。 扭矩控制法关键工位：凸轮轴瓦盖拧紧工位、离合器压盘拧紧工位、油底壳螺栓拧紧工位 扭矩转角法关键工位：主轴瓦盖拧紧工位、连杆瓦盖拧紧工位、缸盖螺栓拧紧工位、曲轴皮带轮螺栓拧紧工位、飞轮螺栓拧紧工位,二、扭矩控制法关键工位简介（以C14机型为例）,凸轮轴瓦盖螺栓预拧紧,凸轮轴瓦盖螺栓终拧紧,1）凸轮轴瓦盖拧紧工位,关键特性：101Nm 关键过程参数： 角度：下限5 上限40 扭矩：下限9Nm 上限11Nm,五、关键工位扭矩控制应用简介,2）离合器盖总成拧紧工位,离合器盖总成螺栓预拧紧,离合器盖总成螺栓终拧紧,NGS： 关键特性：152Nm 关键过程参数： 角度：下限5 上限180 扭矩：下限13Nm 上限17Nm GSV： 关键特性：282Nm 关键过程参数： 角度：下限5 上限180 扭矩：下限26Nm 上限30Nm,3）油底壳螺栓拧紧工位,油底壳螺栓预拧紧,油底壳螺栓终拧紧,关键特性：101Nm 关键过程参数： 角度：下限1 上限100 扭矩：下限9Nm 上限11Nm,五、关键工位扭矩控制应用简介,2）连杆瓦盖拧紧工位,连杆瓦盖螺栓预拧紧,连杆瓦盖螺栓终拧紧,关键特性：202Nm/8694 关键过程参数： 角度：下限86 上限94 扭矩：下限25Nm 上限65Nm,三、扭矩转角法关键工位简介（以C14机型为例）,1）主轴瓦盖拧紧工位,主轴瓦盖螺栓预拧紧,主轴瓦盖螺栓终拧紧,关键特性：303Nm/3035 关键过程参数： 角度：下限30 上限35 扭矩：下限45Nm 上限70Nm,五、关键工位扭矩控制应用简介,3）缸盖螺栓拧紧工位,缸盖螺栓预放置,缸盖螺栓终拧紧,关键特性：202Nm/9098 关键过程参数： 角度：下限90 上限98 扭矩：下限45Nm 上限80Nm,4）曲轴皮带轮螺栓拧紧工位,曲轴皮带轮螺栓预拧紧,曲轴皮带轮螺栓终拧紧,5）飞轮螺栓拧紧工位,飞轮螺栓预拧紧,飞轮螺栓终拧紧,关键特性： 953Nm/5159 关键过程参数：角度：下限51 上限59 扭矩：下限100Nm 上限260Nm,关键特性： 352Nm/3045 关键过程参数：角度：下限30 上限45 扭矩：下限45Nm 上限120Nm,