样品结结实实,量产的椅子螺丝一个月就松了
螺丝扭力管控指南 - 量产品螺丝松脱、滑牙的原因,锁付·松脱·破坏扭力的区别,电批扭力设定与扭力测试仪点检,螺纹胶·垫片等防松方法,规格书·作业指导书项目,各阶段确认方法与核对清单
您好,这里是StartMade。
一家销售露营折叠椅的韩国品牌,在浙江永康的一家户外家具工厂生产了3,000把铝合金椅子。3把样品在办公室坐了好几周都没有晃动,出货前检验的外观·尺寸·功能也全部合格。可是开卖一个月后,评论里开始出现“腿部连接处咯噔咯噔响”“坐下去往一边歪”。三个月里退货和换配件的要求约210件,占销量的7%。
检查回收品发现,连接椅腿和框架的M5螺栓大多松了半圈到一圈。问了工厂才知道,样品是工程师用扭力扳手锁付并涂了螺纹胶,量产线上作业员用电批锁付,却省掉了螺纹胶。每个工位电批的扭力设定也不一样,而且没有任何文件规定这个值。出货前检验只是用手摸了摸螺丝有没有拧紧。
螺丝松脱在出货时几乎看不出来,要等客户用上几周、经受振动和负载之后才会暴露。本文按实务标准整理了量产品螺丝松脱或滑牙的原因、各种扭力的含义、锁付工具与扭力管控方法、防松方法,以及规格书和检验中要确认什么。
“请拧紧”不是规格。每颗螺丝的扭力值、公差和防松方式都要用数字和零件名称定下来,再用记录确认产线确实照做,量产品才能像样品一样经得住。
1. 量产品螺丝为什么会松脱、滑牙
样品由一两位工程师花时间组装,量产品则由多名作业员在规定的节拍时间内组装。锁付不良大多出在这个差别上。咨询中常见的原因如下。
- 没有扭力设定,或各工位不一样:作业员凭感觉调电批离合。太小会松,太大会滑牙或把塑胶螺柱打裂。
- 省掉防松工序:样品用了螺纹胶或弹垫,量产时却没有。从外面看不出区别。
- 螺丝规格变更:长度、材质、强度等级、表面处理不同的螺丝混进来,或换成更便宜的螺丝。
- 锁付顺序和角度:多颗螺丝的部位不按顺序锁,或螺丝打斜了,就会一边锁紧、其余没锁到位。
- 被锁付零件的偏差:各模穴的螺柱孔径或攻牙深度不同,同样的扭力锁出来结果也不同。尺寸管控见第134期。
使用环境也要考虑进去。自行车、婴儿车、露营椅这类承受振动和反复负载的产品,以及运输途中长时间颠簸的产品,夹紧力只要稍有不足就很快松脱。
2. 锁付·松脱·破坏扭力有什么区别
和工厂谈扭力之前先统一用语,可以少很多误会。单位一般用N·m(牛·米)或kgf·cm,1N·m约等于10.2kgf·cm。
| 用语 | 韩语 | 含义 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 锁付扭力·拧紧扭力 | 조임 토크 | 锁螺丝时施加的目标扭力 | 电批设定、作业指导书 |
| 松脱扭力·拆卸扭力 | 풀림 토크 | 拧松已锁紧螺丝所需的扭力 | 组装后锁付状态检验 |
| 攻入扭力 | 진입 토크 | 自攻螺丝攻牙进入时所需的扭力 | 设定塑胶螺柱锁付条件 |
| 滑牙扭力 | 스트립 토크 | 螺纹被破坏、螺丝空转时的扭力 | 设定锁付扭力上限 |
| 破坏扭力 | 파괴 토크 | 螺丝或零件断裂、开裂时的扭力 | 设计验证、确认安全余量 |
塑胶螺柱的扭力定在攻入扭力和滑牙扭力之间
自攻螺丝锁进塑胶的结构,锁付扭力要明显高于攻入扭力、明显低于滑牙扭力。例如攻入扭力测得0.3N·m、滑牙扭力1.2N·m,就定在0.6~0.7N·m左右。模具和塑料一变,这些值也会变,所以要用最终模具的注塑件,每个模穴测5~10个再定。塑料牌号管控见第125期。
金属螺栓以强度等级和预紧力为准
金属与金属用螺栓连接的结构,以螺栓强度等级(如8.8级、不锈钢A2-70)和螺纹尺寸对应的推荐扭力表为基准。同样是M5螺栓,电镀种类、有无润滑、有无螺纹胶不同,同一扭力下实际得到的夹紧力(预紧力)也不同。所以扭力值必须用实际量产零件和实际螺丝试验后确定。
3. 锁付工具与扭力管控
定好扭力值之后,还要管控产线上是否真的锁到这个值。下面整理了中国组装工厂常用的工具和要确认的地方。
| 工具 | 用途 | 确认项目 |
|---|---|---|
| 离合式电批 | 量产小螺丝锁付 | 各工位设定值标识、调节环封签、每班开线前用扭力测试仪点检 |
| 智能电批(数显·伺服) | 同时管控扭力和角度,保存记录 | 程序号、扭力·角度判定标准、NG报警处理记录 |
| 扭力测试仪 | 点检电批输出 | 校准证书和有效期、每日点检记录 |
| 扭力扳手 | 螺栓手动锁付、松脱扭力检验 | 校准状态、设定值、使用方法(慢慢拉到底) |
| 扭力起子 | 检验时测量松脱扭力 | 量程是否适合目标扭力 |
电批即使是同一型号,每台的输出也略有差异,用久了离合也会磨损。在每个工位贴上设定值,并在作业指导书里规定每班开线前用扭力测试仪测3次并记录。在调节环上贴封签,也能减少作业员私自调整。
4. 防松方法
即使扭力打得准,在振动和反复负载下螺丝也可能一点点松开。要根据产品结构和是否需要拆卸来选择方法,并把选定的方法连同零件名称写进规格书。
| 方法 | 特点 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 螺纹胶 | 填满螺纹间隙固化防松,中强度可用工具拆卸 | 固定产品型号(如乐泰243)、涂胶量、固化时间;用于塑胶有开裂风险 |
| 预涂胶螺丝 | 螺纹上预先涂好防松胶供货 | 重复使用效果下降,确认涂胶范围和有效期 |
| 弹垫·齿垫 | 便宜、工序简单 | 容易漏装,组装后需确认;强振动下效果有限 |
| 尼龙锁紧螺母 | 螺母内尼龙圈防松 | 不耐高温,反复拆装效果下降 |
| 防松标记线 | 锁紧后在螺丝和零件上画线,松动一眼可见 | 是确认手段而非防松方法,适合发现漏锁 |
在塑胶零件上用螺纹胶,部分成分可能导致PC·ABS开裂。塑胶锁付部位可以用塑胶专用螺纹胶,或考虑预涂胶螺丝、垫片。防松零件变更必须事先经过批准。变更管理见第119期。
5. 规格书·作业指导书要写的项目
“螺丝须拧紧”这样的句子,每家工厂理解都不一样。每个锁付部位都把下面的项目列成表,附在规格书或BOM上。BOM写法见第59期。
| 项目 | 示例 |
|---|---|
| 锁付位置 | 椅腿-框架连接处4处(标注图纸编号) |
| 螺丝规格 | M5×16外六角螺栓,8.8级,黑色镀锌,供应商 |
| 锁付扭力 | 5.0N·m ±10% |
| 锁付顺序 | 对角顺序,先预锁再终锁 |
| 防松方式 | 中强度螺纹胶(型号),涂3~4牙 |
| 锁付确认 | 防松标记线,智能电批判定记录 |
| 检验标准 | 松脱扭力4.0N·m以上,每批测5个 |
如果产品用到多种螺丝,为了防止长度相近的螺丝混用,每个工位只放一种螺丝,或使用按数量配好螺丝的配料盘。看盘里剩下的螺丝,也能马上发现漏锁。
6. 各阶段的确认方法
样品阶段
收到样品后,用扭力起子或扭力扳手测主要锁付部位的松脱扭力,并拆开确认螺丝和防松零件是否与规格书一致。塑胶螺柱要请工厂提供攻入·滑牙扭力测试结果。振动多的产品,做完振动测试或运输测试后再测一次松脱扭力。运输测试见第127期。
首件·量产阶段
量产第一天确认各工位电批设定值、扭力测试仪点检记录和螺纹胶涂布状态。同时确认产前会议上定的扭力值和锁付顺序有没有写进作业指导书。首件确认流程见第123期。
出货前检验阶段
一般的AQL检验往往只看螺丝有没有漏装,不测扭力。要在检验清单里单独加上主要锁付部位的松脱扭力抽测(如每批每部位5个)、防松标记线确认和螺纹胶确认。出货前检验见第100期。
7. 发给工厂的要求示例
把下面的文字写进订单或规格书,锁付条件就不再由工厂自行决定,出现松脱投诉时也更容易分清责任。
“所有关键锁付部位须按我方确认的《锁付规格表》执行,包括螺丝规格、锁付扭力及公差、锁付顺序和防松方式。电批须按工位设定扭力并贴标识,每班开线前须用扭力测试仪点检并保存记录,超出范围须停用调整。螺丝、螺纹胶、垫片如需变更,须事先取得我方书面确认。出货检验须对关键锁付部位抽测松脱扭力(每批每部位至少5个),并提供测试记录。”
8. 三个实际案例
以下是咨询中常见类型的匿名整理,金额和数值均为示例。
案例1 — 铝合金露营椅
就是文章开头的案例。与工厂协商后,椅腿连接螺栓重新涂上中强度螺纹胶,锁付扭力定为5.0N·m ±10%并贴在每个工位。电批每班开线前用扭力测试仪点检,锁紧后画防松标记线。下一批在出货前检验时直接测了松脱扭力。扭力测试仪和螺纹胶花费不到1万元,而已经发生的210件换配件费用和下降的评分,损失要大得多。
案例2 — 小型加湿器外壳
一款用6颗自攻螺丝组装PC+ABS外壳的小型加湿器,接连收到配送途中外壳边角开裂的投诉。查下来发现有的工位为了赶产量把电批扭力调到最大,螺柱已经出现细微裂纹,再经过运输振动就裂开了。按模穴重新测量攻入·滑牙扭力,把锁付扭力降到0.8N·m并封住调节环之后,同样的投诉就没有再出现。
案例3 — 混进来的长螺丝
一家进口儿童实木玩具架的企业收到“螺丝尖从背板穿出来”的反馈。原来一个工位同时用12mm和16mm两种螺丝,16mm的螺丝锁进了该用短螺丝的位置。儿童产品可能演变成安全问题,所以已出货的产品全部重新检查,之后每个工位只放一种螺丝,改用按数量配料的配料盘。儿童产品安全要求见第65期。
9. 常见错误
- 规格书只写“拧紧”,没有用数字规定扭力值
- 样品用的螺纹胶或垫片没有写进规格书
- 从未确认电批设定值和点检记录
- 没测攻入·滑牙扭力就定了塑胶螺柱的扭力
- 出货前检验只用手摸螺丝,不测松脱扭力
- 让一个工位同时使用长度相近的螺丝
10. 螺丝扭力质量核对清单
规格·合同阶段
- 每个关键锁付部位都定了螺丝规格、锁付扭力和公差
- 写明了锁付顺序和防松方式(含零件名称)
- 塑胶螺柱扭力依据攻入·滑牙扭力测量结果确定
- 加入了螺丝·螺纹胶·垫片变更须事先批准的条款
样品·首件阶段
- 亲自测量了样品的松脱扭力
- 拆开样品确认螺丝和防松零件与规格一致
- 确认了各工位电批设定值和扭力测试仪点检记录
量产·出货阶段
- 每班都有扭力测试仪点检记录
- 每个工位只用一种螺丝或使用配料盘
- 出货前检验包含松脱扭力测量和防松标记线确认
结语 - 把“拧紧”变成数字
螺丝松脱要等产品到客户手里几周后才暴露,一旦暴露,差评和换配件要求就会一起涌来。给每个锁付部位定好扭力数字、让产线留下点检记录,花不了多少钱。
现在就可以做一件事:打开正在销售产品的规格书,看看关键锁付部位有没有用数字和零件名称写明扭力值和防松方式。如果没有,下次下单前先做一份锁付规格表发给工厂。
StartMade在当地协助制作锁付规格表、要求塑胶螺柱扭力测试、确认各工位电批设定与点检记录,以及在出货前检验中测量松脱扭力。已经出现松脱投诉的,从回收品检查开始;正在准备新产品的,从锁付规格表开始,我们一起来看。