传统电子扭矩扳手的推陈出新及其在汽车生产中的应用

    通过有针对性的技术改进和增加产品科技含量，传统电子扭矩扳手的功能得到了很大的提升与拓展，不但更适合现场装配作业，而且能显著提高螺纹连接的装配质量和工作效率。本文通过对几类新一代产品的介绍与剖析，表明扭矩扳手这一传统手工操作工具经过技术上的推陈出新后，依然能在现代汽车制造业中发挥积极作用。

    1 前言

    扭矩扳手用于机械装配已有较长历史，它对控制螺纹副的连接质量，尤其是批量生产的装配作业发挥了很大作用。不可否认，近一二十年来，由于各种气动扳手，尤其是高精度电动拧紧枪的不断发展和推广应用，扭矩扳手的使用覆盖面已有所减小（如在轿车动力总成等装配领域）。但是，扭矩扳手鲜明的技术特点，决定了它们在制造业，特别是汽车制造业中的存在价值。以分别位于北京和上海、不久前刚投入批量生产的两个中、高档轿车生产厂为例，在他们才上市就大受消费者青睐的轿车总装线上，扭矩扳手占了装配拧紧工具的很大比例，包括在一些比较重要的连接部位装配中使用。
    近年来，随着新技术的不断引入，扭矩扳手（尤其是电子扭矩扳手）的功能得到了很大提升和拓展，对螺纹连接装配质量和工作效率的提高起了很大促进作用。

    2 新一代电子定值扭矩扳手

    扭矩扳手兼具拧紧工具和检测器具的双重特性，在完成装配工作的同时，还将拧紧扭矩控制在规定范围内。在扭矩扳手的众多品种中，大批量生产行业（如汽车、摩托车、空调等）的装配工位应用最多的是定值式（又名“预置式”）扭矩扳手。这是一种人们已相当熟悉的工具，其结构较简单，扭矩的产生和改变主要通过调整扭矩弹簧实现，预置的扭矩值必须由专人将扳手放入相关仪器才能调出。操作时，手持扳手沿顺时针方向对连接螺栓施加一个平稳的旋转力矩，此时扭矩扳手内部会产生一个逆时针方向的旋转力矩，从而引起包括扭矩弹簧在内的有关部件的位移。当扳手转到某一状态时，会听到“咔哒”的机械响声，表明已达到设定的装配扭矩值。
    此类扳手具有结构紧凑、操作简便直观、经久耐用等优点，扭矩控制精度也较高（可达到±4%），能够满足装配质量要求。但有一个显著缺点，就是对操作者有较高要求，整个拧紧过程必须十分平稳，在即将达到设定扭矩值时，如用力过猛，将产生很大的误差。在一典型实例中，装配扭矩设定值为17.5Nm，控制范围为±3.5Nm。由于拧紧时用力太猛，最终产生的装配扭矩达到23Nm，已大大超差。当达到设定值（17.5Nm）、扳手发出“咔哒”声时，因机械作用，扳手内的反力矩会有一个跌落，但因施力过猛，扭矩值很快回升，并超过额定上限值21Nm。