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拉铆螺母正确的拉铆方式

返回列表 来源: 发布日期: 2022.03.14

01

行程调整拉铆工艺

目前,滚花圆铆螺母广泛应用于铝合金车身,预制底孔上安装行程调节气动拉铆枪,为后续装配提供螺纹。

安装时,根据铆钉螺母的规格和待安装位置的板厚,在铆钉枪上设置适当的压缩行程S(即铆接枪芯轴的行程),将铆接螺母拧入芯轴,插入安装孔,扣动扳机芯轴的收缩将挤压铆接螺母的薄壁变形区域,使其塑性变形并向外凸起。将工件夹在凸起和螺母之间,完成铆接。

铆接螺母的安装主要通过调整铆接枪芯轴的行程来实现,因此被称为行程调整铆接工艺。

铝合金车身上常用的一种型号M6滚花圆铆螺母的参数(见表1)适用于板厚3~4.5mm工件。如果将其拉铆至板厚4mm在工件上,所需的拉铆行程S=6.3-e=6.3-4=2.3mm。

表1M6x21.4圆铆螺母参数

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对于铝合金车身使用的挤压铝型材,由于挤压工艺、模具制造精度和模具长期使用磨损,实际板厚可能不等于理论板厚,甚至不同批次的铝型材板厚也不同。

实际板厚低于理论厚度时,按理论板厚计算S铆接值不能压缩铆接螺母的所有变形区域。在后期应用中,在螺栓预紧力的作用下,经过长期振动和冲击载荷的铆接螺母会沿轴向进一步压缩,导致螺栓预紧力下降,扭矩下降,甚至松动,影响产品的可靠性。

为了避免这种风险,有必要在安装前准确测量每个铆接螺母位置的工件板厚度,并计算铆接行程S,确保最终的拉铆质量。

仍以在4mm板上拉铆M6以圆铆螺母为例,如测量工件实际板厚为例3.5mm,实际拉铆行程应设定为S=6.3-3.5=2.8mm。

02

拉力控制拉铆工艺

铆接螺母的拉铆是另一种不同于调整压缩行程来完成拉铆的方式。

该安装过程是通过给铆接螺母足够的轴向拉力,在轴向载荷的作用下,铆接螺母薄壁变形区域将迅速实现完全塑性变形,避免因行程与板厚不完全匹配而导致安装铆接螺母的部分变形能力。

为了实现上述目的,载荷需要满足两个条件:铆接螺母变形区可以完全塑性变形,不超过铆接螺母螺纹的载荷能力。通过试验,可以获得不同规格铆接螺母完全塑性变形所需的轴向载荷。

拉力机上某个品牌的规格M8、M10拉铆螺母与不同板厚铝试板结合时,拉力传感器记录的轴向载荷和变形曲线图(见图)1~图4)。


从载荷变形曲线可以看出,铆接螺母的轴向载荷达到一定值后,曲线上出现了明显的塑性变形和弹性变形拐点,即铆接螺母的力值-弹性转换所需的临界载荷。

通过载荷·发现变形曲线,M8/M10当两种铆钉螺母与不同板厚试板结合时,塑料-两种铆螺母的额定负载能力(见表2)在弹性转化过程中具有不同的临界载荷。

铆螺母塑-临界载荷的弹性转化


对于相同规格的铆接螺母,夹板厚度越厚,塑性变形区域越小,所需的弹性-塑转变的临界载荷也就越大。

对于某一型号的铆接螺母,选择适用于类似试验的最大板厚,以获得其弹性-塑料转换的临界载荷也适用于其他板厚产品的拉铆。

该载荷可定义为铆接螺母的标称铆接载荷。在铆接过程中,只需根据铆接螺母型号在拉力控制铆接工具上设置铆接载荷,即可在不同板厚上铆接铆接螺母,无需担心板厚的影响。

03

建 议

拉铆螺母安装在铝合金车身上,行程调整拉铆工艺快捷方便,但受板厚影响较大,存在拉铆不到位导致铆螺母预紧力和扭矩下降的风险,从而影响产品可靠性。为了规避这种风险,安装前需要准确测量每个工件的板厚,比较繁琐费力,尤其是空间有限的结构。

拉伸控制安装工艺通过试验获得各类铆接螺母的标称铆接载荷。在铆接过程中,只需根据铆接螺母型号在铆接工具上设置载荷,即可连续铆接不同厚度的产品。

与行程调解铆接工艺相比,这种安装方法从根本上避免了板厚对铆接工艺的影响,可以有效保证铆接螺母最终极其苛刻的高速铝合金车身制造领域,值得推广。

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