拉鉚螺母正確的拉鉚方式

01

行程調(diào)整拉鉚工藝

目前，滾花圓鉚螺母廣泛應(yīng)用于鋁合金車身，預(yù)制底孔上安裝行程調(diào)節(jié)氣動(dòng)拉鉚槍，為后續(xù)裝配提供螺紋。

安裝時(shí)，根據(jù)鉚釘螺母的規(guī)格和待安裝位置的板厚，在鉚釘槍上設(shè)置適當(dāng)?shù)膲嚎s行程S（即鉚接槍芯軸的行程），將鉚接螺母擰入芯軸，插入安裝孔，扣動(dòng)扳機(jī)芯軸的收縮將擠壓鉚接螺母的薄壁變形區(qū)域，使其塑性變形并向外凸起。將工件夾在凸起和螺母之間，完成鉚接。

鉚接螺母的安裝主要通過調(diào)整鉚接槍芯軸的行程來實(shí)現(xiàn)，因此被稱為行程調(diào)整鉚接工藝。

鋁合金車身上常用的一種型號M6滾花圓鉚螺母的參數(shù)(見表1)適用于板厚3～4.5mm工件。如果將其拉鉚至板厚4mm在工件上，所需的拉鉚行程S=6.3-e=6.3-4=2.3mm。

表1M6x21.4圓鉚螺母參數(shù)

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對于鋁合金車身使用的擠壓鋁型材，由于擠壓工藝、模具制造精度和模具長期使用磨損，實(shí)際板厚可能不等于理論板厚，甚至不同批次的鋁型材板厚也不同。

實(shí)際板厚低于理論厚度時(shí)，按理論板厚計(jì)算S鉚接值不能壓縮鉚接螺母的所有變形區(qū)域。在后期應(yīng)用中，在螺栓預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過長期振動(dòng)和沖擊載荷的鉚接螺母會沿軸向進(jìn)一步壓縮，導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力下降，扭矩下降，甚至松動(dòng)，影響產(chǎn)品的可靠性。

為了避免這種風(fēng)險(xiǎn)，有必要在安裝前準(zhǔn)確測量每個(gè)鉚接螺母位置的工件板厚度，并計(jì)算鉚接行程S，確保最終的拉鉚質(zhì)量。

仍以在4mm板上拉鉚M6以圓鉚螺母為例，如測量工件實(shí)際板厚為例3.5mm，實(shí)際拉鉚行程應(yīng)設(shè)定為S=6.3-3.5=2.8mm。

02

拉力控制拉鉚工藝

鉚接螺母的拉鉚是另一種不同于調(diào)整壓縮行程來完成拉鉚的方式。

該安裝過程是通過給鉚接螺母足夠的軸向拉力，在軸向載荷的作用下，鉚接螺母薄壁變形區(qū)域?qū)⒀杆賹?shí)現(xiàn)完全塑性變形，避免因行程與板厚不完全匹配而導(dǎo)致安裝鉚接螺母的部分變形能力。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，載荷需要滿足兩個(gè)條件：鉚接螺母變形區(qū)可以完全塑性變形，不超過鉚接螺母螺紋的載荷能力。通過試驗(yàn)，可以獲得不同規(guī)格鉚接螺母完全塑性變形所需的軸向載荷。

拉力機(jī)上某個(gè)品牌的規(guī)格M8、M10拉鉚螺母與不同板厚鋁試板結(jié)合時(shí)，拉力傳感器記錄的軸向載荷和變形曲線圖(見圖)1～圖4）。

從載荷變形曲線可以看出，鉚接螺母的軸向載荷達(dá)到一定值后，曲線上出現(xiàn)了明顯的塑性變形和彈性變形拐點(diǎn)，即鉚接螺母的力值-彈性轉(zhuǎn)換所需的臨界載荷。

通過載荷·發(fā)現(xiàn)變形曲線，M8/M10當(dāng)兩種鉚釘螺母與不同板厚試板結(jié)合時(shí)，塑料-兩種鉚螺母的額定負(fù)載能力(見表2)在彈性轉(zhuǎn)化過程中具有不同的臨界載荷。

鉚螺母塑-臨界載荷的彈性轉(zhuǎn)化

對于相同規(guī)格的鉚接螺母，夾板厚度越厚，塑性變形區(qū)域越小，所需的彈性-塑轉(zhuǎn)變的臨界載荷也就越大。

對于某一型號的鉚接螺母，選擇適用于類似試驗(yàn)的最大板厚，以獲得其彈性-塑料轉(zhuǎn)換的臨界載荷也適用于其他板厚產(chǎn)品的拉鉚。

該載荷可定義為鉚接螺母的標(biāo)稱鉚接載荷。在鉚接過程中，只需根據(jù)鉚接螺母型號在拉力控制鉚接工具上設(shè)置鉚接載荷，即可在不同板厚上鉚接鉚接螺母，無需擔(dān)心板厚的影響。

03

建 議

拉鉚螺母安裝在鋁合金車身上，行程調(diào)整拉鉚工藝快捷方便，但受板厚影響較大，存在拉鉚不到位導(dǎo)致鉚螺母預(yù)緊力和扭矩下降的風(fēng)險(xiǎn)，從而影響產(chǎn)品可靠性。為了規(guī)避這種風(fēng)險(xiǎn)，安裝前需要準(zhǔn)確測量每個(gè)工件的板厚，比較繁瑣費(fèi)力，尤其是空間有限的結(jié)構(gòu)。

拉伸控制安裝工藝通過試驗(yàn)獲得各類鉚接螺母的標(biāo)稱鉚接載荷。在鉚接過程中，只需根據(jù)鉚接螺母型號在鉚接工具上設(shè)置載荷，即可連續(xù)鉚接不同厚度的產(chǎn)品。

與行程調(diào)解鉚接工藝相比，這種安裝方法從根本上避免了板厚對鉚接工藝的影響，可以有效保證鉚接螺母最終極其苛刻的高速鋁合金車身制造領(lǐng)域，值得推廣。

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