汽车电子产品中螺钉拧紧品质的控制

汽车电子产品中螺钉拧紧品质的控制

螺纹连接是汽车生产过程中最常用的工艺，起到固定装置的作用。其拧紧过程较为复杂，实际使用中由于零件公差、衬垫滑动或轴向浮动的影响，因此使得拧紧效果发生变化，不合格的拧紧过程会给消费者带来很大的潜在风险。在任何情况下，原材料的尺寸偏差、不足涂层和不恰当的材料复合都会造成拧紧过程的不合格。通过对控制拧紧过程进行研究可以避免这种情况的发生。已有许多方法对拧紧过程进行检测，但是这些方法都不能保证拧紧效果。对此，给出一种检测拧紧过程的新方法，该方法通过实施一个控制程序来识别常规检测方法不能发现的错误拧紧方式。

基于六西格玛原则将整个研究过程分为5个阶段。①定义阶段，该阶段的目的是确定需要解决的主要问题。错误的拧紧方式不能提供螺钉头与被连接件之间足够的接触面积和夹紧力。螺钉头和被连接件之间的距离通常为0.1～0.4mm，这个缺陷只能在利用电测试仪检测或用户使用后才能发现，因而研究的目的就是对此类错误拧紧方式的检测。②测量阶段，该阶段的主要目的是收集所有影响最终结果的测量参数，包括拧紧力矩、扭转角度和连接深度。其中，拧紧力矩达到额定力矩的80%时开始计算扭转角度。③分析阶段，该阶段的目的是评估第2阶段的测量数据并进行统计分析，分析结果作为下一阶段的输入。整个阶段包括对最终拧紧力矩、螺钉杆拧紧力矩、扭转角度和连接深度的分析。其中正确拧紧方式与错误拧紧方式的最终拧紧力矩和扭转角度相差不大。由于制造技术的限制而使螺钉杆表面存在一条连接线，导致错误拧紧方式的螺钉杆拧紧力矩较大。由于衬垫尺寸的公差较大，使得装配件的最大公差比检测到的最小间隙还大，因而对连接深度的检测没有意义。④改进阶段，该阶段主要是基于上一阶段的分析结果对检测螺栓拧紧方法进行改进。该阶段通过改进螺杆扭矩控制和角度阈值控制而改进检测螺栓拧紧的方法。定义了新的角度阈值，利用新阈值可以检测到旧阈值无法检测到的异常角度值。⑤控制阶段，该阶段主要用于控制改进措施的实施，对控制程序的编制。对这5个阶段的具体实现进行了详细论述，利用该方法共对900万个拧紧过程进行检测，多种错误的拧紧方式均被检测出来。

ImreMajoretal.2015 38thInternationalSpring SeminaronElectronics Technology,Eger-May 06-10,2015.

编译：王祥