汽车轻量化技术，铝合金连接方式之气动哈克铆钉枪铆接

     在众多轻质材料中, 铝合金具有良好的抗冲击性能, 并且密度小 ,强度高 , 耐蚀性好, 并可获得具有良好铸造性能的铸造铝合金及加工塑性好的变形铝合金。通过在客车车身使用这种材料 , 以达到汽车的轻量化 , 尽可能地降低汽车的整备质量 , 从而减少燃料消耗 , 降低排气污染。实验证明 , 汽车整备质量每减少 100 公斤 , 百公里油耗可降低 0.3~0.6 升 ; 汽车重量降低 1%, 油耗可降低 0.7% 。而汽车每使用 1kg 铝可降低自重 2.25kg, 减重效应高达 125%, 在汽车整个使用寿命周期内可减少废气排放 20kg 。由此可见铝合金在汽车轻量化中的优越性。

一、目前汽车轻量化用材铝件的连接工艺有焊接、铆接、螺栓连接等。而铆接中的拉铆能够适应新结构材料连接的需要,同时具有较高的质量及较长的使用寿命，金驰汽车公司生产的铝合金车身采用的就是拉铆工艺，下面具体介绍一下拉铆工艺方案：

1、拉铆钉工艺流程：拉铆钉是利用虎克定律原理,使用专用设备将部件进行紧固,紧固件具有高紧固力、高抗剪力及永不松动的特性,拉铆钉紧固件常被用来取代焊接。一般拉铆工艺流程:工具检查→定位与夹紧→确定孔位→制孔→制窝(沉头铆钉)→倒角→放铆钉→施铆→防锈。

2、铆钉种类及施铆：拉铆钉常用的有环槽铆钉、结构性抽芯铆钉及BOM钉,拉铆钉安装工具分两大类:一类为液压拉铆设备,另一类为气动拉铆设备。液压拉铆设备的主要功能是用于对各种金属合金车体及结构采用的较大直径以及使用数量大的小型紧固件进行铆接。气动拉铆没备是用压缩空气作为动力,采用专用拉铆工具进行安装紧固件,空气压力要大于0.6MPa。工具在使用之前,应进行尺寸检查和试铆,以保证铆接成形良好,达到拉脱力的要求,再在成品上面使用。

2.1环槽铆钉：环槽铆钉也叫哈克钉,铆钉由钉杆和钉套组成。一套环槽铆钉是由一个钉杆和一个套环组成的,由铝、钢和不锈钢材质制成，直径范围可从3/16"到3/8"。

2.3哈克铆钉枪铆接环槽铆钉次序：一是将哈克螺栓穿入连接孔,套环套在环槽螺栓上;二是哈克枪枪头套在栓杆尾部,按下开关,头部推动套环去掉间隙;三是枪头部将套环模压在栓杆的环形沟槽上,直到套环伸长并钳压在栓杆上;四是达到设计夹紧力后,栓杆尾部同栓杆拉断分离,铆接完成。

3.BOM铆钉：BOM铆钉是一种高强度的结构盲拉铆钉,是要求高荷载,单面安装的最理想选择。它可以满足从 4.8mm到19.1mm的各种常规直径和夹紧范围的要求,有效解决了腔式型材只能单面打孔零件的固定。与环槽铆钉对比,BOM铆钉除了可以单面安装之外,省去了套环套的步骤,从而可以快速简单地操作。要求单面安装时,应将被铆接件紧密贴合,缝隙应不大于1mm。

4.铆钉孔要求：确定孔的位置后,使用专用钻头进行钻孔,钻孔时不应使用润滑油,且孔的轴线应垂直于铆钉头所在的零件表面,偏斜应不大于1°,并去除孔边毛刺。对于沉头铆钉,需要制窝的铆钉孔,窝的角度应与铆钉沉头角度相同,且其中心线应与孔的中心线同轴,同轴度不大于0. 06mm,偏斜应不大于1°,并且与钉头贴合一侧的孔口应倒角0.3×45°。

5.安放铆钉及施铆：铆钉应垂直面板放入,不得倾斜。环槽铆钉及BOM铆钉图纸方向性无要求时,放铆钉应遵循以下原则:一是铆钉放入位置应有足够的空间进行铆接。二是铆钉应从厚度较薄或材料强度较小的零件一侧放入。三是铆钉钉头尽可能放置在与燃油和腐蚀介质接触的一侧。安放完成之后,按照如下施铆工艺过程进行铆接:放铆钉和钉套→将拉铆枪对准铆钉→形成镦头→拉断尾杆退出模腔→完成铆接。施铆过程中,枪头模腔轴线与铆钉轴线应保持一致。且不允许借助锤击钉头的方法来满足钉头支承面与夹层表面的间隙要求,铆接结束时,应能自动脱模,不允许用摇晃铆枪等方法强行脱模。对于环槽铆钉,钉套表面不允许出现任何裂纹,不允许有松动的现象,且不允许有严重损伤。铆接后,常使用检验卡板检验铆钉的伸出量或缩进量,检查完成后,还应在钉杆被拉断的截面上涂防锈漆或采取其它防锈措施。

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