汽車輕量化技術，鋁合金連接方式之氣動哈克鉚釘槍鉚接

     在眾多輕質材料中, 鋁合金具有良好的抗沖擊性能, 并且密度小 ,強度高 , 耐蝕性好, 并可獲得具有良好鑄造性能的鑄造鋁合金及加工塑性好的變形鋁合金。通過在客車車身使用這種材料 , 以達到汽車的輕量化 , 盡可能地降低汽車的整備質量 , 從而減少燃料消耗 , 降低排氣污染。實驗證明 , 汽車整備質量每減少 100 公斤 , 百公里油耗可降低 0.3~0.6 升 ; 汽車重量降低 1%, 油耗可降低 0.7% 。而汽車每使用 1kg 鋁可降低自重 2.25kg, 減重效應高達 125%, 在汽車整個使用壽命周期內可減少廢氣排放 20kg 。由此可見鋁合金在汽車輕量化中的優越性。

一、目前汽車輕量化用材鋁件的連接工藝有焊接、鉚接、螺栓連接等。而鉚接中的拉鉚能夠適應新結構材料連接的需要,同時具有較高的質量及較長的使用壽命，金馳汽車公司生產的鋁合金車身采用的就是拉鉚工藝，下面具體介紹一下拉鉚工藝方案：

1、拉鉚釘工藝流程：拉鉚釘是利用虎克定律原理,使用專用設備將部件進行緊固,緊固件具有高緊固力、高抗剪力及永不松動的特性,拉鉚釘緊固件常被用來取代焊接。一般拉鉚工藝流程:工具檢查→定位與夾緊→確定孔位→制孔→制窩(沉頭鉚釘)→倒角→放鉚釘→施鉚→防銹。

2、鉚釘種類及施鉚：拉鉚釘常用的有環槽鉚釘、結構性抽芯鉚釘及BOM釘,拉鉚釘安裝工具分兩大類:一類為液壓拉鉚設備,另一類為氣動拉鉚設備。液壓拉鉚設備的主要功能是用于對各種金屬合金車體及結構采用的較大直徑以及使用數量大的小型緊固件進行鉚接。氣動拉鉚沒備是用壓縮空氣作為動力,采用專用拉鉚工具進行安裝緊固件,空氣壓力要大于0.6MPa。工具在使用之前,應進行尺寸檢查和試鉚,以保證鉚接成形良好,達到拉脫力的要求,再在成品上面使用。

2.1環槽鉚釘：環槽鉚釘也叫哈克釘,鉚釘由釘桿和釘套組成。一套環槽鉚釘是由一個釘桿和一個套環組成的,由鋁、鋼和不銹鋼材質制成，直徑范圍可從3/16"到3/8"。

2.3哈克鉚釘槍鉚接環槽鉚釘次序：一是將哈克螺栓穿入連接孔,套環套在環槽螺栓上;二是哈克槍槍頭套在栓桿尾部,按下開關,頭部推動套環去掉間隙;三是槍頭部將套環模壓在栓桿的環形溝槽上,直到套環伸長并鉗壓在栓桿上;四是達到設計夾緊力后,栓桿尾部同栓桿拉斷分離,鉚接完成。

3.BOM鉚釘：BOM鉚釘是一種高強度的結構盲拉鉚釘,是要求高荷載,單面安裝的最理想選擇。它可以滿足從 4.8mm到19.1mm的各種常規直徑和夾緊范圍的要求,有效解決了腔式型材只能單面打孔零件的固定。與環槽鉚釘對比,BOM鉚釘除了可以單面安裝之外,省去了套環套的步驟,從而可以快速簡單地操作。要求單面安裝時,應將被鉚接件緊密貼合,縫隙應不大于1mm。

4.鉚釘孔要求：確定孔的位置后,使用專用鉆頭進行鉆孔,鉆孔時不應使用潤滑油,且孔的軸線應垂直于鉚釘頭所在的零件表面,偏斜應不大于1°,并去除孔邊毛刺。對于沉頭鉚釘,需要制窩的鉚釘孔,窩的角度應與鉚釘沉頭角度相同,且其中心線應與孔的中心線同軸,同軸度不大于0. 06mm,偏斜應不大于1°,并且與釘頭貼合一側的孔口應倒角0.3×45°。

5.安放鉚釘及施鉚：鉚釘應垂直面板放入,不得傾斜。環槽鉚釘及BOM鉚釘圖紙方向性無要求時,放鉚釘應遵循以下原則:一是鉚釘放入位置應有足夠的空間進行鉚接。二是鉚釘應從厚度較薄或材料強度較小的零件一側放入。三是鉚釘釘頭盡可能放置在與燃油和腐蝕介質接觸的一側。安放完成之后,按照如下施鉚工藝過程進行鉚接:放鉚釘和釘套→將拉鉚槍對準鉚釘→形成鐓頭→拉斷尾桿退出模腔→完成鉚接。施鉚過程中,槍頭模腔軸線與鉚釘軸線應保持一致。且不允許借助錘擊釘頭的方法來滿足釘頭支承面與夾層表面的間隙要求,鉚接結束時,應能自動脫模,不允許用搖晃鉚槍等方法強行脫模。對于環槽鉚釘,釘套表面不允許出現任何裂紋,不允許有松動的現象,且不允許有嚴重損傷。鉚接后,常使用檢驗卡板檢驗鉚釘的伸出量或縮進量,檢查完成后,還應在釘桿被拉斷的截面上涂防銹漆或采取其它防銹措施。

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