汽車裝配過程氣扳機的管理

摘 要：不同型號的氣扳機緊固過程輸出的扭矩不同，可能因氣扳機型號不符，導致的螺栓緊固不良，造成整個車上所緊固的零部件功能失效；同時正確的過程操作可以避免在生產裝配中，出現滑方、滑絲的問題，氣扳機過程管理的優良直接影響裝配質量。

關鍵詞：氣扳機；氣壓；總裝配；輸出扭矩；螺紋；連接

1 前言

氣扳機是汽車總裝配過程中應用最多、最廣泛的裝配工具，裝配過程中選擇合適型號的氣扳機，才能保證其輸出的扭矩使螺紋聯接可靠地承受載荷，獲得所要求的緊密性、剛性和防松能力，因此氣扳機的管理在總裝過程中尤為重要。

2 氣扳機選擇

依據標準件扭矩（依據標準計算得出）與氣扳機的適用扭矩范圍，形成螺栓型號與氣扳機的匹配關系，選擇合適型號的氣扳機，可有效保證產品質量。

2.1 標準件扭矩

緊固扭矩與標準件的型號、大小、表面處理方式、支撐面的摩擦系數等因素相關，緊固扭矩與預緊力的關系為：Tf=KFfd

（備注：Tf-緊固扭矩，N·m；K-扭矩系數；Ff-預緊力，N；d-螺紋公稱直徑，m）

標準件表面狀態的變化（比如規格、材質、性能等級、處理方式等）將導致扭矩系數K發生變化，影響扭矩值大小。根據標準件的扭矩系數、預緊力值及標準件參數，可計算出標準件承受扭矩范圍，為產品扭矩的設定提供依據。具體內容可參考GB/T16823.3-1997《螺紋緊固件擰緊試驗方法》及QC/T518-2007《汽車用螺紋緊固件緊固扭矩》

2.2 氣扳機輸出扭矩

氣扳機的廠家、型號不同，其輸出的扭矩適用范圍亦不同，在選擇氣扳機時要根據螺栓的標準扭矩選擇合適型號的氣扳機，才能保證最終的產品裝配質量。

3 氣壓對氣扳機的影響

氣扳機的動力源是壓縮空氣，壓縮空氣氣壓值是影響氣扳機輸出扭矩的重要控制參數。氣壓值依據螺栓型號、接觸面材質、裝配零部件、扭矩大小等因素進行設定、驗證。

設定每個氣扳機的氣壓值時，需要對現場采集數據，利用質量工具（比如：回歸分析等）進行分析，確定合適的氣壓值。具體操作步驟如下：

①在實際生產中，對同一把氣扳機設定不同的氣壓值，采集不同氣壓值條件下的數據（每個氣壓下采集10組數據取平均值）。

②對采集的數據利用Minitab軟件中的回歸分析質量工具進行分析，生成擬合線圖。

③對擬合線圖進行分析：若R-Sq≥75%，說明氣壓值與氣扳機輸出扭矩為強相關，可以通過更改氣壓值來控制扭矩。

若R-Sq<75%，說明為弱相關，不能通過更改氣壓值來控制扭矩，同時應從以下幾方面異常一一排除：

a、人員操作是否符合標準作業；b、安裝點鈑金焊接層之間是否存在間隙；c、標準件是否出現滑絲現象；d、標準件表面是否涂抹螺紋緊固膠，緊固膠涂抹是否到位；e、對工具進行重新標定，查看是否合格。

4 氣扳機的使用

4.1 手握氣扳機的姿勢：正確握氣扳機的姿勢可減少員工因操作方法不當導致的人身傷害，避免用力不均導致氣扳機輸出扭矩不均及標準件滑絲的發生。

輕量型扳手（比如MID-8P），正確握姿是將中指放在扳機上；大型扳手（比如MI-16），正確握姿是將食指放在扳機上。

4.2 作業方法

4.2.1 工具操作必須與作業面成90度角進行垂直操作，操作的力度由輕漸強再轉輕進行擰緊。

4.2.2 受操作空間限制工具無法垂直操作的，使用萬向套筒、長接桿進行擰緊。

4.2.3 標準件精度高、返工量大、螺栓損壞后費用高的部位，需用手將螺栓或螺母預帶3-5扣。

4.2.4 氣扳機緊固的直覺：持續保持氣扳機擰緊約2秒鐘，振動會傳到握著氣扳機的手腕上，一直保持到該振動音“卡塌卡塌”地響過2～3次之后證明已擰緊到位。

4.3 螺紋擰緊

4.3.1 擰緊時間與擰緊用的標準件、連接方式等有關。通常情況下，擰緊M10及以下規格螺紋時，擰緊時間在2-5s，擰緊M10以上規格螺紋時，擰緊時間需適當加長。

4.3.2 擰緊自攻類螺釘時，螺釘承接面與連接體表面接觸后，氣扳機轉速驟減，再繼續擰緊0.5-2s即可達到最終裝配狀態。

4.3.3 擰緊帶有彈簧墊圈的標準件時，擰緊至彈簧墊圈壓平即可。彈簧墊圈壓平后不可繼續施加擰緊力，防止螺紋過緊或彈簧墊圈開口裂開失去防松作用（螺紋≤M8的標準件擰緊后，彈簧墊圈開口≤1mm；螺紋>M8的標準件擰緊后，彈簧墊圈開口≤2mm）。

4.3.4 同一平面需多處擰緊時（無定位孔/特定要求），應對稱或交替擰緊。

5 氣扳機維護

5.1 氣扳機使用的壓縮空氣必需經過氣源三聯件的處理，以保證壓縮空氣的干凈和干燥。

5.2 生產中，每班組使用氣扳機前，對氣扳機進行日常保養加油1～2滴，空轉3～5s，對氣扳機各部位清潔、潤滑，使工具轉動部位轉動靈活后，再進行正常使用，操作過程中禁止氣扳機空轉。

5.3 每天點檢氣源三聯件過濾器、油霧器、氣線、接口等，保證氣線清潔，無漏氣，油霧器油位在上下限之間。

5.4 定期對氣壓表進行校準，確保氣壓值正確，一般為半年校準1次。

6 結束語

氣扳機是汽車總裝生產過程中最重要的操作工具，我們只有選擇合適型號的氣扳機，設定合適的參數，正確的操作并進行日常維護與保養，才能保證氣扳機輸出的扭矩，才能保證裝配效果。