兩種材料不可以融合,因此不可以焊接。釺焊嚴格上說因為母材沒有熔化,並不算是焊接,利用釺料“粘”在了一起。
目前汽車從傳統燃油車向新能源轉變,由於需要安裝電池,因此需要輕量化,減輕車身重量,其中就有一部分鋼換成了鋁材。現在連線工藝上採用SPR或者FDS的工藝進行鋼鋁連線。
從SPR工藝技術中突破
SPR工藝是透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,成形後充盈於鉚模之中,從而形成穩定連線的一種全新的板材連線技術。
根據鉚釘的形狀,SPR自衝鉚接工藝可以分為:無鉚釘自衝鉚接、實心鉚釘自衝鉚接、半空心鉚釘自衝鉚接。在汽車車身連線中,既要考慮連線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衝鉚接工藝應用於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、衝壓裝置等因素有關影響鉚接接頭效能。
SPR工藝的研究內容主要是工藝引數的確定。研究表明,SPR技術的研究存在多個難點,一是鉚接裝置的核心部位是衝頭和凹模,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裝置和工藝引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工藝裝置及鉚釘是從國外直接購買,部分工藝引數無法更改。因此,國內需自主研發SPR工藝裝置,配套設計不同材料和形狀的鉚釘,深入研究該項技術,儘快使該項技術廣泛應用於國內汽車的製造中。
為推動先進製造技術的應用落地,加快工業機器人的價值轉化,哈工智慧旗下51ROBOT工業機器人一站式服務平臺應勢而生。該平臺提供了全面的解決方案,包括提供工業機器人裝置、機器人配套產品、技術支援和系統整合等服務,進一步促進工業機器人的在多個場景的落地應用,最終使企業獲得更高的生產效益。
如何進一步最佳化自衝鉚接
SPR工藝過程可將鉚接過程分為四個階段:
1、夾緊階段:壓邊圈向下壓緊待鉚接板料。與此同時,鉚釘也在衝頭的驅動下垂直向下對板料進行預壓緊。
2、衝刺階段:衝頭向下運動,推動鉚釘迫使其刺穿上層板料,與此同時鉚釘也驅使下層板料向凹模內發生塑性變形。
3、擴張階段:隨著鉚接過程的進行,鉚釘腿部逐漸張開,下層板料發生塑性變形逐漸填充入凹模。在衝頭和凹模凸臺的共同作用下,鉚釘腿部向周圍擴張,嵌入下層板從而形成了鉚釘與板料間的機械互鎖結構。
4、衝鉚完成:當衝頭將鉚釘下壓至鉚釘頭與上層板料的上表面緊密接觸且平齊時可以認為鉚接完成,此時壓邊圈釋放壓邊力,衝頭將返回初始工位,衝鉚結束。
從這些過程我們可以得知,上下板材在鉚釘與凹模凸臺的作用下沿衝頭下壓方向發生了塑性變形,並且板材與鉚釘接觸的周邊,塑性變形程度較大。相關文獻也指出垂直於衝頭下壓方向,會導致接頭整體的抗剪下強度明顯優於抗剝離強度。如果引入機器人接入自動鉚接系統,其穩定性更能夠提高自衝鉚接質量和生產率。
近年來,新能源汽車產業逐漸興起, “輕量化”成為發展趨勢,車身變輕對於整車的能耗、車輛控制穩定性與碰撞安全性等方面頗有益處。而輕量化的關鍵點在於“多材料結構”的設計,在車身不同位置使用不同材料。其中,鋁合金憑藉其低密度、高強度、耐蝕性等效能,得到廣大汽車製造商的青睞,並在車身設計製造中得到充分的應用。
鋁合金是否能快速應用於汽車行業很大程度上取決於鋁連線工藝的發展,特別是關於鋁鋼異種材料的連線工藝。其中,SPR自衝鉚接工藝克服傳統鉚接工藝的外觀差、效率低以及工藝複雜等缺點,實現衝、鉚一次性完成,且連線過程不破壞板材的鍍層,為汽車車身的連線開闢了新途徑。目前,SPR技術已經成為歐美高階車型製造中的關鍵連線技術之一,並且成熟應用於寶馬、奧迪、美洲虎和沃爾沃等汽車的鋁鋼混合車身連線中,其中僅美洲虎鋁製車身連線中SPR鉚釘的使用已達3000多個
兩種材料不可以融合,因此不可以焊接。釺焊嚴格上說因為母材沒有熔化,並不算是焊接,利用釺料“粘”在了一起。
目前汽車從傳統燃油車向新能源轉變,由於需要安裝電池,因此需要輕量化,減輕車身重量,其中就有一部分鋼換成了鋁材。現在連線工藝上採用SPR或者FDS的工藝進行鋼鋁連線。
從SPR工藝技術中突破
SPR工藝是透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,成形後充盈於鉚模之中,從而形成穩定連線的一種全新的板材連線技術。
根據鉚釘的形狀,SPR自衝鉚接工藝可以分為:無鉚釘自衝鉚接、實心鉚釘自衝鉚接、半空心鉚釘自衝鉚接。在汽車車身連線中,既要考慮連線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衝鉚接工藝應用於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、衝壓裝置等因素有關影響鉚接接頭效能。
SPR工藝的研究內容主要是工藝引數的確定。研究表明,SPR技術的研究存在多個難點,一是鉚接裝置的核心部位是衝頭和凹模,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裝置和工藝引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工藝裝置及鉚釘是從國外直接購買,部分工藝引數無法更改。因此,國內需自主研發SPR工藝裝置,配套設計不同材料和形狀的鉚釘,深入研究該項技術,儘快使該項技術廣泛應用於國內汽車的製造中。
為推動先進製造技術的應用落地,加快工業機器人的價值轉化,哈工智慧旗下51ROBOT工業機器人一站式服務平臺應勢而生。該平臺提供了全面的解決方案,包括提供工業機器人裝置、機器人配套產品、技術支援和系統整合等服務,進一步促進工業機器人的在多個場景的落地應用,最終使企業獲得更高的生產效益。
如何進一步最佳化自衝鉚接
SPR工藝過程可將鉚接過程分為四個階段:
1、夾緊階段:壓邊圈向下壓緊待鉚接板料。與此同時,鉚釘也在衝頭的驅動下垂直向下對板料進行預壓緊。
2、衝刺階段:衝頭向下運動,推動鉚釘迫使其刺穿上層板料,與此同時鉚釘也驅使下層板料向凹模內發生塑性變形。
3、擴張階段:隨著鉚接過程的進行,鉚釘腿部逐漸張開,下層板料發生塑性變形逐漸填充入凹模。在衝頭和凹模凸臺的共同作用下,鉚釘腿部向周圍擴張,嵌入下層板從而形成了鉚釘與板料間的機械互鎖結構。
4、衝鉚完成:當衝頭將鉚釘下壓至鉚釘頭與上層板料的上表面緊密接觸且平齊時可以認為鉚接完成,此時壓邊圈釋放壓邊力,衝頭將返回初始工位,衝鉚結束。
從這些過程我們可以得知,上下板材在鉚釘與凹模凸臺的作用下沿衝頭下壓方向發生了塑性變形,並且板材與鉚釘接觸的周邊,塑性變形程度較大。相關文獻也指出垂直於衝頭下壓方向,會導致接頭整體的抗剪下強度明顯優於抗剝離強度。如果引入機器人接入自動鉚接系統,其穩定性更能夠提高自衝鉚接質量和生產率。
近年來,新能源汽車產業逐漸興起, “輕量化”成為發展趨勢,車身變輕對於整車的能耗、車輛控制穩定性與碰撞安全性等方面頗有益處。而輕量化的關鍵點在於“多材料結構”的設計,在車身不同位置使用不同材料。其中,鋁合金憑藉其低密度、高強度、耐蝕性等效能,得到廣大汽車製造商的青睞,並在車身設計製造中得到充分的應用。
鋁合金是否能快速應用於汽車行業很大程度上取決於鋁連線工藝的發展,特別是關於鋁鋼異種材料的連線工藝。其中,SPR自衝鉚接工藝克服傳統鉚接工藝的外觀差、效率低以及工藝複雜等缺點,實現衝、鉚一次性完成,且連線過程不破壞板材的鍍層,為汽車車身的連線開闢了新途徑。目前,SPR技術已經成為歐美高階車型製造中的關鍵連線技術之一,並且成熟應用於寶馬、奧迪、美洲虎和沃爾沃等汽車的鋁鋼混合車身連線中,其中僅美洲虎鋁製車身連線中SPR鉚釘的使用已達3000多個