铝合金能否快速应用于汽车行业很大程度上取决于铝连接工艺的发展,特别是关于铝钢异种材料的连接工艺。SPR自冲铆接工艺克服了传统铆接工艺外观差、效率低、工艺复杂等缺点,实现冲、铆一次完成,连接过程不破坏板材的镀层,为汽车车身的连接开辟了新途径。
了使SPR工艺得到更广泛的应用,在此针对已有的国内外SPR工艺技术的研究现状进行归纳、总结,提出未来SPR工艺研究发展的趋势。
1SPR工艺过程及特点
1.1SPR工艺简介SPR
SPR工艺是通过液压缸或伺服电机提供动力将铆钉直接压入待铆接板材,待铆接板材在铆钉的压力作用下与铆钉发生塑性变形,成形后充盈于铆模之中,从而形成稳定连接的一种全新的板材连接技术。
1)铆钉腿部直径和长度均受铆接板料总厚度影响,一般铆钉腿部直径应比被铆接板料的总厚度大1~2mm,铆钉总长度应比被铆接板料的总厚度大2~2.5mm。铆钉腿部越长,嵌入下层板就越深,接头的底切量增大,导致接头剪切强度增大,但腿部过长会刺穿下层板,导致铆接失效。
相关文献通过研究铆钉材料硬度和腿部尺寸两个参数,指出铆钉腿部变尖时,接头底切量增大,底部厚度增大,剪切强度增大,但接头剥离强度变化不大。铆钉材料硬度增加时,底部厚度减小,接头底切量变化不大,但铆钉腿部张开角度变小,导致剪切、剥离试验时铆钉容易从下层板中剥离,发生自锁失效。
(2)凹模对铆接效果的影响主要通过改变凹模直径和凹模凸台高度来实现。直径的变化影响凹模型腔的体积,凸台高度的变化则影响铆钉腿部张开的角度。