無鉚釘鉚接
關注創建者：匿名 創建時間：2023-05-15
無鉚釘鉚接的視頻教程
鉚接_無鉚釘鉚接_壓印連接仿真
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無鉚釘鉚接的實例教程
2 連接技術
目前汽車連接方式有焊接、鉚接、螺接和膠接等，由于鋁合金、高強鋼、復合材料等輕量化材料的使用，傳統的焊接不再適用，需要新的連接方式。異種材料的連接主要面臨三個問題：界面硬脆相、電化學腐蝕、變形和應力。針對異質材料連接所面臨的上述挑戰，汽車科技人員開發了不同的連接工藝，如表 2 所示。
表 2 不同材料之間的連接方式
從表 2 可見，鋼和鋼之間的連接可用傳統的電阻電焊、激光電焊等，使用無鉚釘鉚接（Clinching）、鎖鉚（SPR）和熱熔鉆（FDS）技術可實現鋼鋁的連接，攪拌摩擦焊是鋁材之間較好連接方式。
2.1 無鉚釘鉚接和鎖鉚
無鉚釘鉚接（Clinching）和鎖鉚（Self-piercing riveting，SPR）是目前汽車車身制造中應用最為廣泛的兩種機械連接工藝。
無鉚釘連接工藝的原理：即通過使用專門的連接模具，在一個沖壓過程中，利用材料自身的可塑性，在擠壓處形成一個相互鑲嵌的圓點或者矩形點，由此將兩層或多層板件連接起來。無鉚釘鉚接接頭的強度主要通過板材間的嵌入量及上層板在接頭頸部的厚度共同決定，而這些幾何特征又與沖頭和下模的幾何形貌有關。無鉚釘鉚接工藝因其工藝過程簡單且成本低，在汽車車身中得到廣泛應用。但因其靜態強度和疲勞強度都較低，通常只應用于行李箱蓋、發動機罩、后輪罩等非承載部位。
圖 3 無鉚釘鉚接過程
鎖鉚連接是鎖鉚鉚釘在外力的作用下，通過穿透第一層材料和中間層材料，并在底層材料中進行流動和延展，形成一個相互鑲嵌的塑性變形的鉚釘連接過程。
展開 2.4 機械連接技術
無鉚釘鉚接和自沖鉚接是汽車車身中應用最為廣泛的兩種機械冷連接技術，它們不需要預沖孔便可實現汽車板的連接，而且對連接對象的表面清潔度和氧化層不敏感，同時具有電阻點焊技術的高效率和易于自動化等特點。
2.4.1 無鉚釘鉚接
無鉚釘連接(Clinching)技術，又叫“沖壓鉚接”，1897 年由德國人發明。如圖 11 所示，無鉚釘連接是利用板件本身的冷變形能力，對板件進行壓力加工，使板件產生局部變形而將板件連接在一起的機械連接技術。目前國際上提供該工藝裝備的公司主要為德國的TOX和美國的BTM(注冊商標為Tog-L-Loc)。因為成本低的優勢，無鉚釘鉚接工藝已經在國外汽車工業中普遍應用。國內 SVW的途安、波羅、斯柯達明睿、斯柯達晶睿，以及 SGM的愛維歐、科魯茲、別克英朗、邁瑞寶、君越、君威都采用了 TOX 的技術與裝備。
圖 11 無鉚釘鉚接工藝過程示意圖
如圖 12 所示，無鉚釘鉚接主要有直壁整體下模和分體下模兩種形式。其中前者的模具是一個整體，模具結構簡單。后者模具結構相對復雜，模具中存在活動部分，在連接時下模在金屬的作用下向側面滑開，使金屬材料能夠充分從而形成塑性鑲嵌，所以其強度也較高。無鉚釘鉚接接頭強度是由頸厚值和嵌入量決定的，頸厚值決定抗剪強度，嵌入量則決定剝離強度，同時接頭底厚對強度也有重要影響。但總體而言，無鉚釘鉚接接頭的剝離強度和疲勞強度都比較低，所以通常只用在發動機罩、行李箱蓋等非承載部位。
圖 12 典型的無鉚釘連接形式
2.4.2 自沖鉚接
1985 年基恩·瓊斯在英國創建 Henrob 公司，研發和生產出世界上第一套自沖鉚接(Self-piercingriveting，SPR)設備。
展開 可以讀入商用CAD軟件建立的工件和模具的模型，例如：ProE、CATIA（V4、V5、V6）、UG、Solidworks、Parasolid、AutodeskInventor以及其他中間格式（iges、igs、stp、stl、step、jt）
Simufact.forming鉚接仿真應用案例
管狀鉚釘鉚接（試驗和仿真對比）
實心鉚接
抽芯鉚接（試驗與仿真對比）
環槽鉚釘鉚接
無鉚釘鉚接
快速鉚釘鉚接
多層板自穿孔鉚接（可考察中間膠層的影響）
文章來源SH赫普
展開 其中，SPR自沖鉚接工藝克服傳統鉚接工藝的外觀差、效率低以及工藝復雜等缺點，實現沖、鉚一次性完成，且連接過程不破壞板材的鍍層，為汽車車身的連接開辟了新途徑。目前，SPR技術已經成為歐美高端車型制造中的關鍵連接技術之一，并且成熟應用于寶馬、奧迪、美洲虎和沃爾沃等汽車的鋁鋼混合車身連接中，其中僅美洲虎鋁制車身連接中SPR鉚釘的使用已達3000多個。
為了使SPR工藝得到更廣泛的應用，眾多國內外企業和機構對SPR工藝研究進行創新性的研究，包括對其連接方式的重點關注，其中就有51ROBOT，作為工業機器人一站式服務平臺， 在SPR的研究和運用上，51ROBOT利用自身優勢，整合行業機器人、自沖鉚接工藝優良技術等優勢資源，聯合設立SPR連接技術實驗室，為客戶提供專業的自沖鉚接機器人系統解決方案。
從SPR工藝技術中突破
SPR工藝是通過液壓缸或伺服電機提供動力將鉚釘直接壓入待鉚接板材，待鉚接板材在鉚釘的壓力作用下與鉚釘發生塑性變形，成形后充盈于鉚模之中，從而形成穩定連接的一種全新的板材連接技術。
根據鉚釘的形狀，SPR自沖鉚接工藝可以分為：無鉚釘自沖鉚接、實心鉚釘自沖鉚接、半空心鉚釘自沖鉚接。在汽車車身連接中，既要考慮連接靜強度和疲勞強度又要考慮車身輕量化，因此大多數汽車生產企業選擇將半空心鉚釘自沖鉚接工藝應用于輕量化汽車車身薄板的裝配。SPR工藝的力學特點決定了鉚接質量，與鉚釘、模具、板材、沖壓設備等因素有關影響鉚接接頭性能。
SPR工藝的研究內容主要是工藝參數的確定。研究表明，SPR技術的研究存在多個難點，一是鉚接設備的核心部位是沖頭和凹模，鉚釘形狀的設計直接決定了接頭的結合形式，如何選取合適的鉚接設備和工藝參數使其達到最佳匹配效果是最主要的難點。二是國內大部分的SPR工藝設備及鉚釘是從國外直接購買，部分工藝參數無法更改。
展開 3.6 釘載分配有限元分析結果
3.7 鉚接
介紹無鉚釘（clinch）鉚接、自沖鉚接(SPR)和金屬-聚合物混合結構沖壓連接
3.8 機械連接疲勞
簡單介紹機械連接疲勞的特點及影響參數。
3.9 緊固件
介紹緊固件的選用、盲緊固件和環槽鉚釘等。
無鉚釘鉚接的相關專題、標簽、搜索
無鉚釘鉚接的最新內容
鉚接比焊接在車身上的應用較少，主要有自穿釘鉚接、無鉚釘自穿鉚接和壓力穿刺鉚。目前中國重汽集團將螺母沖鉚工藝應用到汽車白車身連接工藝中，驗證了此工藝裝配精度高、工件變形小、節能環保、易于實現自動化目的。
粘接車身技術是用結構膠粘實現車身粘接。
Simufact.forming的主要功能和特點：
1．鉚接工藝模擬
Simufact.forming具有機械連接、鍛造、沖壓、軋制、旋壓、擠壓、環扎、熱處理、壓力焊接等工藝過程的模擬功能，可以準確地模擬各種普通鉚接工藝過程，例如：實心鉚接、抽芯鉚接、環槽鉚釘鉚接、無鉚釘鉚接、自穿孔鉚接、快速鉚釘鉚接。
3.6 釘載分配有限元分析結果
3.7 鉚接
介紹無鉚釘（clinch）鉚接、自沖鉚接(SPR)和金屬-聚合物混合結構沖壓連接
3.8 機械連接疲勞
簡單介紹機械連接疲勞的特點及影響參數。
3.9 緊固件
介紹緊固件的選用、盲緊固件和環槽鉚釘等。
無鉚釘鉚接接頭的強度主要通過板材間的嵌入量及上層板在接頭頸部的厚度共同決定，而這些幾何特征又與沖頭和下模的幾何形貌有關。無鉚釘鉚接工藝因其工藝過程簡單且成本低，在汽車車身中得到廣泛應用。但因其靜態強度和疲勞強度都較低，通常只應用于行李箱蓋、發動機罩、后輪罩等非承載部位。
因為成本低的優勢，無鉚釘鉚接工藝已經在國外汽車工業中普遍應用。國內 SVW的途安、波羅、斯柯達明睿、斯柯達晶睿，以及 SGM的愛維歐、科魯茲、別克英朗、邁瑞寶、君越、君威都采用了 TOX 的技術與裝備。
圖 11 無鉚釘鉚接工藝過程示意圖
如圖 12 所示，無鉚釘鉚接主要有直壁整體下模和分體下模兩種形式。其中前者的模具是一個整體，模具結構簡單。
根據鉚釘的形狀，SPR自沖鉚接工藝可以分為：無鉚釘自沖鉚接、實心鉚釘自沖鉚接、半空心鉚釘自沖鉚接。在汽車車身連接中，既要考慮連接靜強度和疲勞強度又要考慮車身輕量化，因此大多數汽車生產企業選擇將半空心鉚釘自沖鉚接工藝應用于輕量化汽車車身薄板的裝配。SPR工藝的力學特點決定了鉚接質量，與鉚釘、模具、板材、沖壓設備等因素有關影響鉚接接頭性能。
SPR工藝的研究內容主要是工藝參數的確定。
