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锁铆连接 - 汽车车身轻量化连接工艺
作者:一浦莱斯精密技术公司 王云庆
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本文主要介绍了锁铆连接的技术原理和工艺过程,并对锁铆工艺的特性和比较优势进行分析,同时通过相关解决方案对锁铆连接质量判断方法和材料进行组合示例,提出实现汽车车身轻量化的相关策略。

关于锁铆连接

锁铆连接是锁铆铆钉在外力的作用下,通过穿透第一层材料和中间材料,并在底层材料中进行流动和延展,形成一个相互镶嵌的永久塑性变形的铆钉连接过程,这一过程称作锁铆连接。该铆接点具有较高的抗拉强度和抗剪强度,称作锁铆铆接点。

锁铆连接铆接点具有强度高、适于外观检查质量、无需钻孔一次成型、防水性与气密性好,而且可以连接金属和非金属材料与多层材料组合,以及可以连接不同厚度不同强度的材料等特点。

目前,汽车车身轻量化中存在以下的技术问题,成为日益引起业界关注的一大问题。如需要解决不同形态材料之间的连接工艺问题,需要解决不同形态材料之间的连接强度与安全问题,需要解决车内隔音和防水问题与高效生产,轻量化生产过程成本控制问题和轻量化生产过程质量控制问题。利用锁铆连接技术,可以很好地解决汽车车身轻量化的连接工艺问题。

锁铆连接技术原理和工艺过程

锁铆连接技术原理和工艺过程如图1所示。其中定位可以保证锁铆点位置的准确。夹紧可以对翘曲板件整型和夹持,减小锁铆点周边变形,同时进行铆钉自动送料。

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图1 锁铆连接技术原理和工艺过程

锁铆工艺特性和比较优势

锁铆工艺特性

锁铆工艺具有较高的动态疲劳强度,撞击能量吸收特性,可连接带夹层的材料组合,而且还能实现生产过程在线质量管理等工艺特性。

锁铆连接技术与传统点焊、铆接的对比优势材料组合广

可用于不同材质、硬度、厚度材料组合,各种有镀层的材料连接组合,并可连接有夹层包括胶水等非金属材料组合。

连接质量高

在连接区域没有应力集中,动态疲劳强度高;在线铆接装配质量管理系统,无损伤检测连接质量,保证质量100%可靠。连接质量依靠设备保证,不受人员影响。

综合成本低

该技术无需连接前后的处理工序,连接工序简单,工作效率高;并且投入合理,操作成本能耗极低;对操作员素质要求不高,人工成本低,同时无需额外的环保和劳保投资(无烟尘排放)。

锁铆连接质量判断方法和材料组合示例

锁铆连接质量判断方法

锁铆连接质量判断可以通过外观检查铆接点是否有裂纹,和外观测量外部对称性和截面镶嵌参数两种方法,如图 2 所示。

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锁铆连接材料组合示例

如图 3 所示。

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锁铆连接应对汽车车身轻量化的解决方案

使不同形态材料之间的连接成为可能

锁铆连接使高强钢板,铝镁合金板材、型材、铝合金铸件等有色金属,碳纤维和塑料等材料之间的连接成为可能;与焊接等其它连接工艺相比,锁铆连接工艺是连接有色金属的最佳选择。

可满足不同形态材料间连接强度与安全要求

锁铆连接工艺,充分满足设计的静态强度和动态疲劳强度要求;锁铆连接工艺,具有撞击能量吸收功能,克服焊接不足,满足安全方面要求。

解决车内隔音和防水与高效生产问题

锁铆连接工艺,允许不同形态材料之间涂胶粘合层,达到隔音和防水的目的;与粘胶工艺结合,大大缩短固化时间,保证高效流水作业。

降低轻量化生产过程综合成本

锁铆连接和无铆连接工艺,与传统铆接工艺相比减少3/4 工序,工作效率高;与特殊焊接相比,无论从设备投资,能耗成本核算,还是从工序繁简和操作要求相比,都具有不可比拟的优势。

可进行轻量化生产过程100%质量控制

锁铆连接和压铆连接生产设备,都具有在线铆接装配质量管理系统,生产过程可以全部在线监测,实时去除不良品,确保产品质量100%可行。而且如出现不良品,设备立即报警并诊断可能发生的原因,帮助解决问题。

结合特殊铆接技术(冲铆、无铆和压铆)解决特殊问题

冲铆连接解决单侧高效连接问题、无铆连接解决低成本高效连接问题。

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锁铆连接设备在汽车车身轻量化的主要应用

锁铆连接可在白车身上、四门两盖上、在横梁、车顶与加强筋上应用;在天窗、摇窗机、安全气囊、座椅、加强筋板等位置上应用;也可在内外饰件仪表板与安全气囊底板上应用,并可在多种轻量化材料交汇处多层材料组合的高质量连接应用。

锁铆手钳HTF易于携带、操作简单,连接力可调节,可匹配不同喉深的C型钳体或35mm、140mm、200mm的标准喉深。可应用在大型固定工件,试制车间原型样件生产,生产线连接设备的补充和现场安装维修等方面。

锁铆标准设备CTF柔性化设备,与带状铆钉匹配使用;铆钉自动送料并定位,铆接时间短(﹤3s);铆接质量由铆接力决定,铆接力可以根据应用任意调整设定;锁铆质量可以无损伤检测;结构紧凑,易于维修。可应用手工单机生产,通用工业规模化铆接生产。

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作为新型加工技术,锁铆连接广泛应用于汽车工业、工业电器、白色家电、航空航天、金属结构、机械工程、铁路运输等工业。专门解决铝合金、镁合金、复合材料、钢制材料间的连接工艺问题。能够大大地提高生产效率,提升产品质量,减少生产和物流综合成本,为客户创造经济价值和技术价值。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (2013-7-8)
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