遇到软连接，该怎么办?

螺纹连接为软连接时会影响装配曲线，扭矩衰减等。在设计和生产制造时，应避免连接副中存在软连接。但因连接副的功能需要和生产工艺限制，有些连接无法避免采用软连接。

那么在拧紧装配过程中，可以采用哪些措施，可以有效避免软连接的扭矩衰减呢？

01 软硬连接的定义

定义连接副软硬连接的标准有ISO 5393和VDI/VDE 2647，今天，螺丝君来介绍下ISO 5393的定义。

说到软硬连接的定义，首先要了解贴合扭矩，在ISO 5393中，贴合点扭矩定义为最终扭矩的10%。

硬连接

从贴合扭矩（即最终扭矩的10%）旋转27°以内达到目标扭矩的连接，等效于从0 Nm开始计算到达目标扭矩，总旋转角度不大于30°。

软连接

从贴合扭矩（即最终扭矩的10%）旋转650°以上达到目标扭矩的连接，等效于从0 Nm开始计算到达目标扭矩，总旋转角度不小于720°。

中性连接

从贴合扭矩（即最终扭矩的10%）旋转27°-650°达到目标扭矩的连接，等效于从0 Nm开始计算到达目标扭矩，总旋转角度在30°-720°。

举个例子，某连接副拧紧工艺是100Nm，其贴合扭矩为0.1*100=10 Nm，如果该连接副从10Nm至100Nm的拧紧角度小于27°，连接副为硬连接；拧紧角度大于650°，连接副为软连接；拧紧角度为27°-650°，连接副为中性连接。

02 软硬连接残余扭矩要求

硬连接和软连接发生扭矩衰减的程度不同。硬连接的扭矩衰减较小，软连接的扭矩衰减较大。

按照再拧紧的方法测试残余扭矩，硬连接和软连接的再拧紧扭矩要求如下：

对硬连接：

0.8*工艺扭矩≤再拧紧扭矩≤1.2*工艺扭矩

对软连接：

0.5*工艺扭矩≤再拧紧扭矩≤1.2*工艺扭矩

03 设计和生产过程避免软连接

软连接的装配曲线斜率上升缓慢，甚至出现类似屈服的现象。如下图所示为某扭矩法拧紧的装配曲线，在装配的初始阶段，扭矩线性上升，但在装配的过程中至最终阶段，扭矩上升速率明显变缓，出现装配曲线类似屈服现象的原因为连接副中存在软连接；装配时，由于被连接件发生变形，导致扭矩无法线性上升。

另一类装配曲线如下图所示，装配开始时，扭矩上升速度较快。而装配的过程中（如图红色虚线所示），扭矩上升速度明显变缓。在装配的最后阶段，扭矩又线性上升，最终达到工艺扭矩或角度。出现该曲线的原因为装配过程中，扭矩克服连接副中软连接的间隙、变形等，出现扭矩上升缓慢。软连接影响因素克服后，扭矩又线性上升。

由于软连接的扭矩和轴力衰减高，螺纹拧紧后易发生失效。因此在设计和制造时应尽可能避免存在软连接。例如，连接副中存在塑料橡胶连接件、结合面匹配性不好（存在间隙、平面度不佳、表面粗糙、多平面匹配）、焊接件的间隙大、开档结构零件间隙较大、衬套长度不足等。

典型案例如下图所示，下图案例金属衬套的长度设计不足，导致连接副变成软连接，导致扭矩衰较大。优化的方案是增加衬套长度，将连接副优化成硬链接或中性连接。

下图所示的为某焊接件，因为焊接后存在间隙，导致连接副为软连接。因此建议在生产制造优化连接结构的焊接，减少焊接间隙，使连接结构为硬连接和中性连接，减少扭矩衰减。

04 螺纹连接为软连接，该怎么办？

对于某些连接位置，例如有密封性能的要求，连接件中必须添加橡胶垫圈；焊接间隙因工装和焊接设备的限制，制造过程中无法将间隙消除；连接件较大，采用多个螺栓进行拧紧，由于工艺水平的限制，无法做到匹配的平面度最佳等等。

各位小伙伴应该有遇到类似问题，设计和制造的过程中，无法避免软连接，那么应该如何应对呢？今天，螺丝君提供几个装配过程中的小妙招。

1、降低装配转速和采用更高精度的拧紧工具

降低拧紧转速，一方面使装配扭矩和角度更加准确，避免出现扭矩过冲；另一方面转速越低后，装配时间变长，软连接零件会在装配过程中充分变形，减少装配后的变形量，有利降低扭矩衰减。采用更高精度的拧紧工具是为了保证一定转速下扭矩和转角的精度，保证装配的质量。

2、采用多步法拧紧，步骤间增加停顿时间

多步法装配的好处是能保证装配的精度和质量，也能保证装配的节拍。此外采用多步法装配，可以在每一步设置监控窗口，找帽、预紧、终紧阶段监控窗口的设置，可以有效识别异常装配过程。

采用多步法拧紧时，当一个装配步骤完成后，可以设置一定的停顿时间，再进行下一步的装配。对于软连接，通过增加步骤间的停顿时间，使得软连接在拧紧枪停顿时，发生变形并压实，有效避免装配后的扭矩衰减。

3、装配前，先预紧至一定扭矩，再返松

软连接发生扭矩衰减的主要原因是装配完成后，被连接件发生变形，被连接件夹持长度变短（类似发生非旋转松动），有效轴力减低，扭矩衰减。因此只要装配时，被连接件已经充分变形即可有效避免扭矩衰减。因此，可以将螺栓预紧至一定扭矩，让被连接件充分变形，拧松螺栓；再按照工艺扭矩和角度进行装配，即可有效避免扭矩衰减。

需要注意的是，对于特定的连接副，让被连接件充分变形的扭矩可以通过试验方法确定，但预紧的扭矩不能超过螺栓的屈服强度，一旦超过螺栓屈服强度时，螺栓塑性降低，再次过屈服装配时，螺栓易发生断裂失效。

4、装配后复拧或采用扭矩保持扳手

软连接装配后，扭矩衰减大，可以在扭矩衰减后，再次拧紧至工艺扭矩。在第一次装配后，软连接的零件已经充分变形，再次拧紧至工艺扭矩后，扭矩衰减会明显降低，但该方法不适用过屈服装配的紧固件。采用扭矩保持扳手和复拧的原理是类似的，通过扭矩保持不变，让软连接充分变形，保持一段时间后，扭矩衰减比例会较低。

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