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熱融緊固技術(shù),擰螺絲的新境界

來源:直觀學(xué)機(jī)械 2019-05-17 瀏覽:4840

有螺友提到,在緊固件行業(yè)有一種熱融緊固技術(shù),不需要預(yù)開孔,在封閉型材下可以直接攻絲實(shí)現(xiàn)連接,在汽車行業(yè)上使用的越來越多了。

這種熱融緊固技術(shù)是一種通過設(shè)備中心擰緊軸將電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)傳導(dǎo)至待連接板料摩擦生熱產(chǎn)生塑性形變后,自攻絲并螺接的冷成型工藝
在擰緊過程開始時,熱融螺釘置于無預(yù)先鉆孔的鋁板或薄鋼板的表面,高速旋轉(zhuǎn)的螺釘向工件表面施加高下壓力,同時產(chǎn)生極高的摩擦熱,融化金屬。隨后,螺釘頂端穿透材料,形成穿孔,并逐漸開始攻螺紋,一旦螺紋形成,螺釘按照預(yù)設(shè)的扭矩進(jìn)行擰緊。

熱融緊固連接工藝步驟與過程說明,包括六個階段:旋轉(zhuǎn)(加熱)→穿透→通孔→攻螺紋→擰螺紋→緊固。

在初始階段,高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動螺釘接觸工件表面,并施以向下的軸向壓力(軸向力最高可達(dá)1.5kN,旋轉(zhuǎn)速度最高可達(dá)8000rpm),螺釘頭部與鈑金件表面摩擦并產(chǎn)生高溫,這個溫度基本上在600~900 ℃之間,螺釘附近區(qū)域金屬迅速軟化,加熱的材料沿著鉆頭錐度往上延伸。

FDS螺釘穿透材料時,大部分熱熔的鈑金件材料會流向鉆孔下部形成一個厚度1~3倍的金屬襯套,襯套內(nèi)表面在FDS螺釘螺桿螺紋的作用下,形成嚙合螺紋并擰緊。整個加工過程只需1~6s,即可完成緊固的連接效果,扭矩可以達(dá)到15Nm。

  同時,F(xiàn)DS釘子在緊固到位后,將會保持一段時間,在旋轉(zhuǎn)扭矩作用下,產(chǎn)生一個預(yù)緊力,可以提高螺紋連接的可靠性、防松能力和螺紋的疲勞強(qiáng)度,增強(qiáng)連接的緊密性和剛性。


許多歐洲汽車廠商早已經(jīng)開始使用熱融緊固技術(shù),如捷豹XK和X150,奧迪R8、A8、TT Coupe、A6等;歐洲的尼桑、路虎、保時捷、寶馬等眾多汽車品牌也都引入了該連接工藝;上汽通用剛上市的凱迪拉克CT6車型,實(shí)現(xiàn)首次鋼鋁白車身國產(chǎn)化,糅合了11種不同材質(zhì),也大量使用了這種連接技術(shù)。

  這類釘子使用特殊配方的硬質(zhì)合金材料制成,該種螺釘?shù)牟少徶饕€是以國外進(jìn)口為主,雖然國外很多車企都采用這種緊固技術(shù)多年了,但是國內(nèi)自主品牌車企使用甚少。

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