扭力扳手在汽车生产中的作用-上海铸衡电子科技有限公司

扭力扳手用于机械装配已经有较长的历史。扭力扳手是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扭力扳手的不断发展和推广作用，扭力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，扭力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，扭力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，扭力扳手（尤其是电子扭力扳手）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。

新一代数显扭力扳手

扭力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。在扭力扳手的众多品种中，大批量生产行业（如汽车、摩托车、空调等）的装配工位作用最多的是定值式（又名“预置式”）扭力扳手。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矩，此时扭力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。

此类扭力扳手具有结构紧凑、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。从图中可见，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。扭力扳手在汽车生产中的作用

新一代数显扭力扳手仍采用传统产品纯机械结构的工作原理，但由于增加了成熟的扭力轴/电阻应变传感器和信号控制环节，可彻底消除原有定值扳手的技术缺陷。需要指出，这种新产品仍然保留了传统定值扳手的主要特点，即当拧紧扭矩达到额定值时会发出“咔哒”声，因此国外仍将该产品称为“

clicking torque wrench”。但是，数显扭力扳手已无需利用仪器进行预置值的设

定和相应调整。

Ø 在扳手杆部的黑色底版上嵌有3个醒目的LED（发光二极管），其开始闪烁的时间与扳手达到的扭矩值相对应，也能预先设置。具体规定如下：

（1）操作者手持扳手进行拧紧操作时，当产生的装配扭矩达到设定值下限的50%时（相当于7Nm），中间的黄色LCD开始闪烁，提示工人要更平缓地施加力

矩，不可用力过猛。

（2）当装配扭矩达到设定值的下限（14Nm）时，黄灯停止闪烁，右边的绿灯点亮，此后操作者只需稍加施力，即可听到扳手发出“喀哒”声，表示拧紧力

矩达到设定值。

（3）如工人因精力不够集中等原因或用力过猛，拧紧力矩超过了设定值的上限（21Nm），或尚未达到下限值14Nm就停止拧紧，都会引起左侧红灯点亮，表

明此处装配扭矩不合格，需返工处理。利用无线通讯技术，新型数显扭力扳手还能将实际拧紧扭矩值发送到一个工作站。中间的模块用于显示和编程；左侧模块是一适配器，可将存储数据通

过RS232接口输出；右侧的三色灯柱自上而下分别为红色、黄色和绿色，与扭矩扳手上3个LCD灯泡相对应。图3b是工作站居中模块的顶视图，其显示状态设

定扭矩值为17.5Nm，而实际拧紧值达到23Nm；显示屏周围的按钮用于编程和设置。藉此，这种定值扳手已无需预先用高精度仪器设定额定值。该工作站一次