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汽车轻量化的重要潜力是在车身的制造中大量使用轻金属和非金属,例如铝、铝合金、镁合金以及强化塑料等板料之间的应用。
故采用铆接技术连接车身的内外覆盖件而替代点焊,特别是自冲铆接(SPR-Self Piercing Riveting)工艺,越来越受到重视和青睐。
实心铆钉自冲铆接工艺
腰鼓形实心铆钉自冲铆接工艺,冲头推动实心铆钉一起向下运动,铆钉下部的刃口将铆接材料冲掉并从凹模内落下,铆钉到达凹模
后停止运动;随着冲头的继续下行,冲头下端面的凸台对被铆接材料加压,迫使其发生塑性变形而向内做径向流动,使其紧紧包住
腰鼓形铆钉,从而形成稳定的锁止状态。这种铆接工艺只能用于塑性金属与金属间的连接。
另一种实心铆钉自冲铆接工艺,其铆钉形状并非腰鼓形,但铆钉上有一环形凹槽。当冲头下行至下死点后挤压铆接材料,下层
的被铆接材料受挤压产生径向流动将凹槽的凹槽充满,而铆钉的上端面则产生“镦头”,而将两层材料铆接在一起。
半空心铆钉自冲铆接工艺
半空心铆钉的自冲铆接工艺如图所示,压边圈首先向下运动对铆接材料进行预压紧,防止铆接材料在铆钉的作用力下向凹模内流
动,而后冲头向下运动推动铆钉刺穿上层材料。在凹模与冲头的共同作用下铆钉尾部在下层金属中张开形成喇叭口形状以便锁止铆接
材料,达到连接目的。半空心铆接工艺铆接相同金属材料时,较厚的放在下层;铆接两层不同金属材料时,将塑性好的材料放在下层;
铆接金属与非金属材料时,将金属材料放在下层。
在汽车车身制造中,考虑到具体的生产环境、自冲铆接工艺的特点、连接强度以及所应用材料的机械性能等要求,又由于实心铆钉
的铆接工艺有很多自身的局限性,所以在汽车轻量化生产中主要应用半空心铆钉的自冲铆接工艺。
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