螺栓紧固顺序的制定在螺栓连接中是一项重要的工艺，紧固顺序制定不合理会造成被联接件中产生较高的应力，在拧紧完成后会出现扭矩衰减较大等消极的影响。对于多个螺栓拧紧的情况，每个螺栓产生的夹紧力都会对在此之前已经拧紧完成的螺栓产生弹性作用，多个螺栓拧紧下，单个螺栓的实际受力状况是复杂的。对不同的装配工况制定拧紧顺序需要具体分析，下面介绍单个拧紧轴工况下的拧紧顺序制定原则。

在单个拧紧轴工况下：

（1）对于两个螺栓拧紧时，一般选择拧紧刚度大的被连接处；

（2）螺栓数量在3 个及以上且当被连接件拧紧位置刚度类似时，如果螺栓分布位置在被联接件边缘按照顺序规则排列，通常采用十字对角拧紧法，十字对角法拧紧顺序可以减少被连接件的应力集中，拧紧顺序如下图1.1标示；

（3）螺栓数量在3 个及以上且当被连接件刚度类似时，如果螺栓分布位置在被连接件上不按照顺序规则排列，通常在采用对角拧紧法的同时，优先拧紧被联接件上靠近中心处螺栓，再拧紧外侧螺栓，拧紧次序如下图1.2标示。

以新能源电动车电控模块的壳体为例，采用自攻螺钉将带有有机硅垫圈的密封端盖拧紧至壳体的自攻螺纹孔上，其拧紧结构示意图如下1.3。

图1.3拧紧结构示意图

自攻螺钉的尺寸公差如图1.4，该螺钉为TORX 槽三角牙自攻螺钉，其中C 径的范围为4.92～5.02，D 径的尺寸范围为4.83～4.95。螺钉的尺寸及技术要求按照GB/T 3098 执行。具体6 个拧紧点位如图1.5 所示。这是一个多颗螺钉拧紧的情况，根据单个拧紧轴工况下的多颗螺钉拧紧顺序原则，可以发现密封端盖拧紧位置的分布满足在被联接件边缘按照顺序规则排列。然而密封端盖的外形是一个长方形，密封端盖的长边与短边的长短差距较大，这又符合优先拧紧被联接件上靠近中心处螺钉的原则，因此制定如下表

图1.4自攻螺钉的尺寸公差

拧紧工具程序设定

采用智能拧紧工具对自攻钉拧紧，采用的拧紧策略为自攻拧紧进行多步骤拧紧，将拧紧程序的初始值设置为预拧紧步骤转速为200rpm，最终拧紧步骤设定20rpm。通过测试逐步递加转速，预拧紧步骤转速为500rpm，最终拧紧步骤设定50rpm 时螺钉没有发生金属粘连且智能拧紧工具的输出扭矩不发生过冲，拧紧程序设定如下图1.6 所示。

图1.6拧紧程序流程图

拧紧顺序对扭矩衰减的影响

对密封端盖的螺钉拧紧顺序采用了两种方式，分别是十字对角法和中心优先法。两种拧紧顺序是不同的，为了研究两种拧紧顺序对于拧紧结果的影响，分别对两种拧紧顺序中不同拧紧位置统计静态扭矩的平均值并计算衰减率。结果如下表所示。基于十字对角原则的拧紧次序为1-6-2-5-3-4，基于中心优先法原则的拧紧次序为3-4-1-6-2-5 结果如下表所示。

通过对密封端盖不同拧紧顺序的静态扭矩研究中可以发现，不同拧紧位置的静态扭矩衰减程度是不同的。在使用十字对角法时，螺钉的拧紧次序越靠后，螺钉的静态扭矩就越大，而在使用中心优先法时可以看出紧邻的两个螺钉，后拧紧的比先拧紧的螺钉静态扭矩的数值大。由以上可以发现，两个螺钉的拧紧位置越是靠近时，在先后拧紧的过程中弹性相互作用就越大，测试中拧紧一小时和拧紧五小时后测得的静态扭矩都体现出了这一规律。

对拧紧五小时后的结果绘制曲线图，如图1.7 所示，可以发现中心优先法的各个拧紧位置的静态扭矩均值离散大于十字对角法，因此在密封端盖拧紧的实际生产中，使用十字对角法设置拧紧顺序能够提高端盖密封的可靠性。使用十字对角法时静态扭矩的大小随着拧紧次序的增加而增加，因此只要保证第一颗拧紧螺钉的静态扭矩和轴向预紧力能够符合设计要求，即可保证整个密封端盖的静态扭矩大小和轴向预紧力大小不会低于设计下限。

图1.7基于单轴顺序下扭矩衰减折线图

因此在单轴条件下，使用十字对角法比中心优先法能获得的夹紧力离散度更小。