車架鉚接缺陷的原因

車架鉚接缺陷的原因車架鉚接缺陷的原因 2014/06/20 機電技術雜志2014年第二期1歪鉚的產生原因歪鉚是所有鉚接缺陷中最常見的現(xiàn)象，其總的表現(xiàn)形式為鉚釘頭與鐓頭不在同一水平軸線上（見圖2）。歪鉚將導致鉚釘頭及鐓頭端面與鉚件貼合不良而產生單邊間隙，削弱了鉚接強度，影響鉚接質量。所以，不管是鉚釘頭還是鐓頭，其中心線偏移量不得超過1.5mm。1.1動、靜鉚模不對中當動、靜鉚模與鉚模座之間的配合間隙過大（超過0.25mm）或動、靜鉚模因長期使用產生了彎曲變形（即工藝裝備失效）時，將導致動、靜鉚模不對中，從而產生歪鉚缺陷。公司鉚接線一臺臥式鉚機（AX-40C），因使用年限較久導致鉚座孔磨損較為嚴重，經測量，靜鉚模與鉚座之間的最大間隙達1mm左右，動鉚模與鉚座之間的最大間隙達0.7mm左右，從而使動、靜鉚模中心線不重合（見圖3），鉚接時容易產生鐓頭偏移現(xiàn)象（見圖4）。1.2鉚鉗與工件不垂直公司鉚接線一臺臥式鉚機（AX-40C），用于左、右縱梁腹面附件的鉚接。因鉚鉗是座臥于地上，縱梁通過彈性吊具懸掛于空中，由若干名操作者手扶縱梁保持平衡來進行鉚接。這種鉚接方法，因縱梁是彈性懸掛于空中，加上縱梁自身重量較大，故縱梁與鉚鉗的垂直度不易保證，容易產生歪鉚現(xiàn)象。所以要求縱梁懸掛后重心控制要穩(wěn)當，鉚接時縱梁應盡量垂直于鉚鉗且不晃動。對于懸掛式鉚機，鉚接時車架通過夾緊裝置固定于鉚胎上，鉚鉗通過平衡器懸掛于作業(yè)上空，員工手持鉚鉗進行鉚接。此時鉚鉗與工件的垂直度，主要取決于操作者把持鉚鉗的手勢。操作者一定要目測鉚鉗與工件處于垂直狀態(tài)才能進行鉚接，否則容易造成鉚釘歪斜。鉚接作業(yè)時，若鉚鉗或鉚模與工件發(fā)生輕微干涉，也將導致鉚鉗與工件不垂直。此時可通過把鉚模尺寸改小來解決上述問題，切不可未采取改進措施便勉強鉚接，導致歪鉚缺陷。1.3鉚釘孔傾斜鉚釘孔傾斜主要發(fā)生在鉚件壁厚較大且多層鉚接時，因上、下層鉚釘孔錯位需要擴孔加工時，鉆頭或銑刀與工件不垂直而產生的。所以，要確保各鉚件自身的孔位精度，盡量減少釘孔錯位現(xiàn)象。遇到確實需要擴孔加工的，應保證刀具中心線與工件垂直。1.4鉚釘孔直徑過大鉚釘歪斜與鉚釘孔的孔徑過大亦有關系。對公司車架縱梁上12mm孔徑進行隨機測量，縱梁套鉆后尺寸基本控制在12.513mm之間，符合工藝要求。但在鉚接部分橫梁時，因其上、下翼面都要鉚接，往往鉚接下翼面時會發(fā)生鉚孔錯位，需要再次用手電鉆對其進行套鉆，這樣一來，孔徑將被再次擴大，如果手電鉆不垂直鉚件，那么孔徑還將變得歪斜。孔徑過大除了容易導致歪鉚外，還將增加鉚釘長度，否則不能形成良好的鐓頭。1.5鉚接過程中鉚模與鉚釘頭滑脫一般情況下，為了使車架總成鉚接后顯得更為美觀，車架縱梁腹面上鉚釘采用從外向里穿的方式（將預制好的鉚釘頭露在縱梁外側）進行鉚接。對于懸掛式液壓鉚接機，與鉚釘頭相接觸的是動鉚模。在鉚接過程中，必須保證動鉚模始終與鉚釘頭端正接觸。如果操作者因體能極限或動作疏忽等原因導致動鉚模與鉚釘頭滑脫，那么靜鉚模在鉚接力的作用下將把鉚釘往外推，瞬間使縱梁外側的鉚釘頭發(fā)生偏移，從而影響了鉚接質量和美觀。2鉚釘頭破壞性壓痕的產生原因鉚釘頭破壞性壓痕的表現(xiàn)形式有兩種，一種是俗稱“雙眼皮”的破壞性壓痕（見圖5），另一種是呈“同心圓”的破壞性壓痕（見圖6）。鉚釘頭破壞性壓痕雖然不是致命的質量缺陷，但嚴重影響美觀，應嚴格控制，避免發(fā)生。2.1“雙眼皮”破壞性壓痕鉚接過程中，鉚模與鉚釘頭沒有配合好，發(fā)生了相對滑移，在鉚接力的作用下，使鉚模在鉚釘頭上留下了“雙眼皮”破壞性壓痕。部分鉚釘孔因設計時沒有足夠的鉚接空間，鉚模與零件發(fā)生干涉，無法完全套入，而操作者強行鉚接造成“雙眼皮”破壞性壓痕。在這種情況下，工藝員應及時與設計人員溝通，看看是否能夠重新調整鉚接位置或采用其他聯(lián)接方式，也可通過設計、更換更合適的鉚模來解決此問題。2.2“同心圓”破壞性壓痕如果與鉚釘頭相接觸的鉚窩直徑小于鉚釘頭半圓直徑，那么鉚接時鉚釘頭表面周圈將產生破壞性“同心圓”壓痕，所以員工在鉚接時一定要注意選取合適的鉚模，同一臺設備鉚接不同規(guī)格的鉚釘時，更應注意鉚模的正確選用。3鉚接間隙的產生原因鉚接間隙是鉚接缺陷中最致命的缺陷之一。表現(xiàn)形式有兩種，一種是單邊間隙（見圖7），另一種是周圈間隙（見圖8）。鉚接間隙過大，將嚴重削弱鉚接的強度，影響車架產品的質量，所以應嚴格控制。3.1單邊間隙單邊間隙主要是由于鉚釘歪斜而產生的，屬于歪鉚缺陷的派生產物。為了保證鉚接強度，要求鉚釘頭與鉚接零部件要貼合緊密，不允許有明顯翹起現(xiàn)象，沿鉚釘頭周圍120范圍內間隙不大于0.1mm，其余部位間隙不大于0.2mm。3.2周圈間隙當鉚窩深度H大于鉚釘頭高度h（見圖8）或孔徑過小及釘桿有毛刺時，將在鉚釘頭一端產生周圈間隙，導致鉚接失效。4鐓頭帶柱狀或鐓頭無半圓球頭的產生原因當鉚釘長度偏短時，鐓頭端就沒有足夠的材料來填充鉚窩，輕者造成鐓頭端半圓球頭形狀不完整，即帶有一小段圓柱體（見圖9），重者造成鉚接端無半圓球頭形狀（見圖10），鉚接失效。是什么原因導致鉚釘長度選擇上偏短了呢？公司車架部一線員工在鉚釘長度的選擇上是根據(jù)經驗值來選取，即5鐓頭周圍有帽緣的產生原因其表現(xiàn)形式見圖11，產生原因主要是鉚釘長度過長。要求設計員嚴格按理論計算公式來計算長度，避免鉚釘長度選擇上的誤差。6構件被鉚釘脹開其表現(xiàn)形式見圖12，產生原因為構件相互貼合不嚴。構件因變形或回彈等原因使被鉚接的各件之間不能夠嚴實貼合。為保證車架總成具有足夠的強度和使用壽命，要求鉚接后被鉚接件應貼合緊密，3倍鉚釘直徑范圍內間隙0.2mm。當內、外梁合梁間隙或各鉚接件之間的裝配間隙大于1mm時，應消除間隙后再鉚；鉚釘頭與被鉚接件之間若有間隙，點動鉚鉗，消除間隙后再鉚，以避免構件被鉚釘脹開。7鐓頭呈平臺的產生原因其表現(xiàn)形式見圖13，產生原因為鉚窩形狀不是標準的半圓球頭形狀，而是帶有平臺的半圓球臺形狀（見圖14）。鉚模制作不合格或鉚模磨損過度導致，這樣的鉚模不得使用。8糾正預防措施通過對車架總成常見鉚接缺陷的原因分析，明白了何種缺陷因素會導致何種缺陷的發(fā)生。如何克服這些缺陷因素，就成了工藝人員急需解決的重要任務。表2列出上述鉚接缺陷因素的一些糾正預防措施，以期達到提升鉚接質量的目的。作者：范永福單位：中國重汽集團福建海西汽車有限公司 上一個文章： 車輛動力總成傳遞的建議下一個文章： 整車性能技術綜述