分步驟擰緊 vs. 多步擰緊：高精度螺栓連接的核心工藝解析
在現(xiàn)代工業(yè)制造中，尤其是在汽車、航空航天和精密設(shè)備領(lǐng)域，螺栓擰緊絕非簡單的“上緊”那么簡單。它是一項關(guān)乎產(chǎn)品安全、可靠性與壽命的關(guān)鍵工藝。對于工藝要求高的螺栓連接，分步驟擰緊 和 多步擰緊 是兩種常用且至關(guān)重要的控制策略。盡管名稱相似，但它們的核心目標、應(yīng)用階段和解決的問題截然不同。理解二者的區(qū)別，是實現(xiàn)高質(zhì)量裝配的基礎(chǔ)。
一、 核心理念：過程拆分 vs. 階段拆分
要理解兩者的區(qū)別，首先要抓住其核心理念的不同。
分步驟擰緊：側(cè)重于“過程”的拆分
分步驟擰緊是將螺栓從開始旋入到最終擰緊的整個連續(xù)過程，根據(jù)不同的物理階段和目標，拆分成多個步驟，并為每個步驟設(shè)定不同的參數(shù)（如轉(zhuǎn)速、扭矩）。它更像是一個“自動化、精細化”的擰緊流程，旨在確保擰緊過程的順利、高效和安全。
多步擰緊：側(cè)重于“擰緊階段”的拆分
多步擰緊特指在螺栓已經(jīng)貼合后，對最終的塑性擰緊階段進行拆分。它通常指兩步或三步擰緊法，其核心目標不是在過程流暢性，而在于控制材料的力學(xué)行為，提升最終的扭矩精度和連接可靠性。
二、 分步驟擰緊：精細化流程，防錯于未然
分步驟擰緊通常包含以下幾個典型階段，每個階段都肩負著特定使命和監(jiān)控能力：
反轉(zhuǎn)認帽： 螺栓首先反向低速旋轉(zhuǎn)，目的是讓套筒與螺栓頭完美對準，識別并避免歪釘、套筒認帽失敗等初始缺陷。
低速認牙： 以低速正向旋轉(zhuǎn)，讓螺栓順利導(dǎo)入螺紋孔。此階段能有效識別螺紋亂扣、磕碰、螺栓過長/過短等問題，防止螺紋損傷。
高速旋入： 在確認螺紋正常嚙合后，轉(zhuǎn)為高速旋轉(zhuǎn)，快速將螺栓旋至貼合點，大幅提高生產(chǎn)節(jié)拍。
低速擰緊： 在接近和達到貼合點后，轉(zhuǎn)為低速進行最終的扭矩或角度控制。這一步能避免扭矩過沖，并通過精細的監(jiān)控識別螺紋滑牙、漏裝墊片、接觸面異物或粗糙度異常等缺陷。
分步驟擰緊的優(yōu)勢在于其“過程監(jiān)控”能力。 通過對每個階段的扭矩和角度進行實時監(jiān)控與判斷，它就像一位經(jīng)驗豐富的老師傅，能在問題發(fā)生的瞬間識別出來，從而實現(xiàn)100%的在線質(zhì)量檢測，有效防止有缺陷的螺栓流入下一工序。
三、 多步擰緊：應(yīng)力控制，追求終極精度
多步擰緊是在分步驟擰緊的“低速擰緊”階段內(nèi)部進行的再拆分，主要用于彈性區(qū)域內(nèi)的高精度扭矩控制。
兩步擰緊法：
第一步： 擰緊至一個預(yù)設(shè)的初始扭矩（通常為目標扭矩的50%-75%）。
停頓等待： 停止一段規(guī)定的時間（通常為數(shù)秒）。
第二步： 繼續(xù)擰緊至最終的目標扭矩。
目的： 在停頓期間，螺栓和被連接件內(nèi)部的應(yīng)力會得到部分釋放和重新分布，松弛效應(yīng)會提前發(fā)生。這樣再進行最終擰緊，可以顯著降低后續(xù)的扭矩衰減，提高扭矩的穩(wěn)定性和精度。
三步擰緊法（又稱角度法或屈服點法的一種）：
第一步： 擰緊至一個初始扭矩。
反松： 反向旋轉(zhuǎn)一個規(guī)定的角度。
第三步： 重新擰緊至最終的目標扭矩或角度。
目的： 反松動作能更有效地消除螺紋副和被連接件之間的間隙和摩擦不均的影響，使后續(xù)的擰緊在一個更“干凈”的力學(xué)基礎(chǔ)上開始，從而獲得極高的一致性和精度，常用于控制螺栓的軸向預(yù)緊力。
在實際的高精度裝配中，分步驟擰緊和多步擰緊常常是結(jié)合使用的。例如，先通過分步驟擰緊的流程，安全、高效地將螺栓送至貼合點并完成初步擰緊；然后，在最終擰緊階段，采用兩步或多步擰緊工藝，來確保最終的夾緊力穩(wěn)定可靠。
