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丹尼克尔自动送钉拧紧提高汽车安全气囊螺栓拧紧效率

发布时间:2022-06-06

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汽车安全气囊气体发生器和气囊封装盒是通过螺栓连接装配而成的。螺栓连接是利用螺栓零件,将两个以上零件刚性连接起来构成的一种可拆连接,具有结构简单、拆装方便、连接可靠且精度高的特点。螺栓连接的基本类型分为:螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接、螺钉连接、紧定螺钉连接。汽车安全气囊气体发生器上选用的是普通螺栓连接。这种连接结构简单,装拆方便,使用时不受被连接件材料的影响。由于螺栓实际上是一个斜面,通过作用在螺栓上的正压力产生摩擦力,螺栓连接预紧的目的就是增加正压力来增强连接的可靠性。在拧紧前,先施加一定的拧紧力,当螺栓开始拧紧时螺栓受到的扭矩很小,随着拧紧的进行,扭矩也逐渐增加,这时连接件正处于弹性变形阶段,应力和应变成正比变化;当应力到达螺栓件的屈服点时,弹性变形阶段结束,扭矩如果变大,会导致螺栓件被折断等。


扭矩—角度控制法是通过轴向力和螺栓伸长量的关系来进行控制的。在拧紧的初始阶段,将螺栓拧紧到贴紧扭矩值且转过一定的角度。根据经验贴合扭矩值可取拧紧力值的0.25左右。然后随着扭矩的不断增加,螺栓件处于弹性变形的阶段,螺栓变形的伸长量和预紧力成正比。当螺栓件的应力将要达到材料的屈服上限时,只要保持扭矩值的变化范围,则预紧力也就能基本稳定在屈服上限的附近且不超过材料的屈服上限。这就是扭矩—角度控制法。


通过用摩擦系数不同的两个螺栓且都用扭矩—角度的控制方法来进行拧紧比较,如图所示,可以得出摩擦系数不同的螺栓拧紧后的力矩值相差很大;然而螺栓件的其他条件都相同,因此其预紧力变化不大且能达到螺栓屈服上限的805。和扭矩控制法相比较,扭矩—转角控制法弥补了扭矩控制法无法检测出连接件的任何问题,它不仅能鉴别出螺栓的异常状态,能高精度地对拧紧进行控制;材料的利用率也提高了。但是扭矩—角度控制的张力散布仍然很大。


和扭矩控制法相比较,扭矩—角度控制法弥补了扭矩控制法无法检测出连接件的任何问题,它不仅能鉴别出螺栓的异常状态,能高精度地对拧紧进行控制;对材料的利用率也提高了。但是扭矩—角度控制的张力散布仍然很大。扭矩—角度控制法适用于安全密切相关的部件或发动机内的可靠性部件,例如,连杆、飞轮、发动机汽缸盖、刹车盘卡钳、转向器部件等。


目前国内安全气囊生产厂商多数采用半自动拧紧机构,即送料为自动方式,取料及拧紧通过手持电批工具完成,由于技术不稳定而且受人为因素影响很容易造成螺母拧紧精度降低,半自动机构需要耗费大量的劳动力,人为因素导致气囊的一些重要缺点潜伏下来,可能造成重大事故。

 

丹尼克尔螺母自动送料拧紧装置在满足性能要求的前提下,提高了送料、吸附、拧紧精度,缩短生产节拍,自动化程度高,操作过程简单,并可以保证产品的质量,使安全气囊在车辆发生碰撞时能很好地保护驾乘人员的安全。


安全气囊螺母拧紧过程

根据汽车安全气囊上螺母拧紧所需的装配要求,拧紧装置采用了交流闭环伺服技术,扭矩—角度的拧紧控制策略。当安全气囊夹紧后,且进入待拧紧状态,伺服拧紧枪通过交流伺服电机的驱动,首先到达螺栓的位置并进行位置确认,如果位置不正确,返回后重新找正,如果位置正确,则伺服拧紧枪沿Z轴下降,且以较慢的速度寻找螺母,并套在螺母上直到套筒无法下降,这时再以较快的转速根据实际工况进行拧紧。同时,在拧紧的过程中,随着拧紧的进行扭矩传感器对其扭矩值和转角进行实时检测和反馈,当扭矩值到达所设定的值,伺服拧紧枪停止拧紧并且沿轴抬起上升,然后进行下一个螺栓的拧紧且遵循螺栓的先后次序进行直到将四个螺母完全拧紧,伺服拧紧枪返回原位。若是螺栓连接经检测出拧紧不合格,则拧松再重新拧紧。


安全气囊螺母拧紧


同现有技术相比,丹尼克尔全自动的拧紧方式,避免了人工拧歪螺母的现象,并且能适应多品种类似产品的使用,生产效率较高,操作过程简单,生产品质也达到了稳定及统一,代替了人工的需求,节约人工,减少工位危险。



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