螺纹连接的技术要求（不同拧紧等级的螺纹连接技术要求）

兼顾螺纹拧紧质量和成本的方式就是对螺纹拧紧进行分级管理。

目前，应用最为广泛分级是按照标准VDI 2862，VDI 2862根据风险等级将螺纹连接分为三类KAT A, KAT B和KAT C。

各位老铁对这三个等级早有耳闻，可能对VDI不是很熟悉，螺丝君简单科普下：VDI是德国工程师协会的简称，成立于1856年，主要从事技术的发展、监督、标准化、工作研究、权利保护和专利等方面的工作。她在制订指导性技术文件方面在全球处于领先地位。

紧固件标准里，除了VDI 2862，还有一个标准VDI 2230，堪称紧固件设计的红宝书。可以说，德国强大的工业实力背后，离不开VDI的贡献。

今天，螺丝君给各位老铁分享下不同拧紧等级的螺纹连接技术要求，欢迎各位老铁留言补充。

一、拧紧等级如何分类

紧固件拧紧等级的分类，可按照下图进行判别，它是基于拧紧点出现失效时的后果严重程度进行的分类。

总结来说，KAT A是拧紧点出现失效时，可能会造成人员的伤亡。

例如汽车转向横拉杆螺栓，出现松脱后，会造成汽车无法正常转向，有造成人员伤亡的风险，因此被定义为KAT A。

KAT B是拧紧点出现失效时，可能会出现功能失效，例如雨刮器，固定螺栓失效后，会造成汽车雨刮器立刻无法正常工作，因此被定义为KAT B。

KAT C是拧紧点出现失效时，可能会引起客户的抱怨。

例如内饰件的固定螺丝，松脱后不会有安全和功能的失效，但会造成客户抱怨，因此被定义为KAT C。

下表中列出了常见工位的螺纹分级。

二、不同拧紧等级的技术要求

不同拧紧等级的拧紧点会有哪些技术要求呢？螺丝君主要通过拧紧工具、残余扭矩监测和拧紧合格率三个方面给给位老铁分享。

（1）拧紧工具的技术要求

KAT A 拧紧工具要求：

• 须控制扭矩或转角其中一个变量，同时监控另一个变量，控制变量和监控变量不能相同，其中一个变量必须是直接测量的，拧紧曲线需进行多级窗口监控
• 拧紧数据应可追溯，返工拧紧可追溯
• 系统要明确指示拧紧结果是否合格，一般采用红灯和绿灯显示，不合格且未返工时无法进入下一步工位。
• 必须定期对拧紧系统的测量精度和重复性做标定检测
• 计数功能
• 具备识别"假合格"的功能。
• 设备精度±5%

KAT B 拧紧工具要求：

• 必须控制扭矩或转角，此控制变量应直接测量获得（传感器）；
• 必须定期对拧紧系统的测量精度和重复性做动态检测；
• 计数功能；
• 具备识别"假合格"的功能；
• 部分B类螺纹连接有监控变量和数据追溯的要求
• 设备精度±10%

KAT C 拧紧工具要求：

• 必须控制扭矩或转角，扭矩或转角可以直接或间接测量；
• 必须定期对拧紧系统的测量精度和重复性做动态检测。
• 设备精度±20%

（2）残余扭矩监测的技术要求

KAT A和KAT B的拧紧点必须要监测残余扭矩，监测的频次通常为每班一次，拧紧点不合格次数较多时可适当增加频次。

KAT C的拧紧点通常不监测残余扭矩。

残余扭矩采用再拧紧法时，数值上：

硬连接拧紧点：

A类和B类拧紧点:

0.8*M≤残余扭矩≤1.2*M

B类拧紧点：

0.7*M≤残余扭矩≤1.2*M

软连接拧紧点：

B类和C类拧紧点：

0.5*M≤残余扭矩≤1.2*M

其中，M为工艺扭矩。

实际在应用时，以上公式作为基础数据，最终残余扭矩监控窗口可根据实际拧紧数据进行统计方法分析，确定最佳的监控窗口，实现每个拧紧点都有自身的残余扭矩监控窗口。

（3）合格率的技术要求

对于KAT C类拧紧点，因为设备不具备曲线记录功能和窗口合格判定功能。

该类拧紧点是否合格主要通过目视判断，如完成拧紧后，有没有烂牙，对手件有没有被压溃；

零件是否存在明显间隙，拧紧过程是否有异常？如无以上肉眼可观的缺陷，则可判定为合格。

对于KAT B和KAT A类拧紧点，因为设备具备曲线记录功能和窗口合格判定功能。

合格率的要求是高于95%，当合格在低于95%时，扭矩工程师，要初步分析并优化，防止合格率继续降低。

当合格在低于90%时，则需要进行详细分析，可从人、机、料、法、环的角度找到合格率下降的根源。

如未找到根源，合格下降可能是由于零件正常波动导致，则可优化监控窗口。不可在低合格率的情况下一直采用返工拧紧；

一方面，节拍无法满足；另一方面，如果确实有异常因素导致的不合格，返工拧紧也是有风险的。

三、螺丝君经验总结

• 按照VDI 2862根据风险等级将螺纹连接分为三类分为KAT A, KAT B和KAT C，拧紧等级主要是通过拧紧点失效后可能产生的后果（人员安全、功能失效、客户抱怨）进行划分。
• KAT A、KAT B和KAT C拧紧点在拧紧工具要求、残余扭矩监测和合格率要求上会有一定区别。

通常情况下KAT A的拧紧点，拧紧设备要具备监控且精度较高、每班次监测残余扭矩和合格率需保持95%以上运行；

KAT B的拧紧设备要具备监控或部分监控且精度适中，每班次监测残余扭矩和合格率需保持95%以上运行；

KAT C的拧紧设备不需采用具备监控功能且精度要求低，无需监测残余扭矩，拧紧中和拧紧后连接副无异常即可判定为合格。

今天的话题，就分享到这里，您有任何疑问或建议，或需要源文件，或需要了解更多详情，请关注螺丝君GAF螺丝君（GAF-luosijun）

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