抽芯铆钉在车身应用及设计解析

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在目前的全铝车身或者混合车身,例如特斯拉、蔚来、爱驰、小蚂蚁等,他们都会使用一种连接工艺,那就是拉铆的抽芯铆钉,这是为什么呢,今天我们就一起了解一下。

抽芯铆钉图

1、拉铆工艺过程

拉铆是冷铆(不需要加热的铆合工艺)的一种铆接方式。它利用手工或压缩空气为动力,通过专用工具使铆钉与被铆件铆合。拉铆用到的主要材料和工具是抽芯铆钉和风动(电动、手动)拉铆枪。拉铆时的钉孔直径一般比铆钉直径大0.1mm左右。

拉铆钉是利用虎克定律原理,首先根据铆钉钉杆直径选定铆枪头的孔径,然后将铆钉穿入钉孔,套上拉铆枪,夹住铆钉钉杆,枪端顶住铆钉头部,开动铆枪,依靠压缩空气产生的向后拉力,使钉杆的凸肩部分对铆钉形成压力,铆钉出现压缩变形并形成铆钉头,同时,钉杆由于缩颈处断裂而被拉出,铆接完成。

拉铆过程图

抽芯铆钉规格

2、铆钉种类

拉铆钉常用的有环槽铆钉(哈克铆钉)、结构性抽芯铆钉及BOM钉,

差异:抽芯铆接过程为里侧发生变形,BOM铆钉为两侧都发生变形,环槽铆钉为通过钉套变形实现紧固连接,BOM是这里强度最高。

BOM铆钉紧固过程

环槽铆钉紧固过程

3、设计结构

抽芯铆钉常用于封闭空间处,与螺母板配合使用,用过抽芯铆钉对螺母板进行定位,螺母板上放有螺母(部分车型螺母与螺母板集成),实现与其他系统的连接,(下部螺母板为铝,焊有凸焊螺母的螺母板为钢,通过卡槽使得下部螺母板对螺母板的定位,也有通过铝的螺母板包含一个钢的螺母板,通过铝的螺母板焊接到主体的结构形式)

抽芯铆钉断面X向Y向图

4、应用

在特斯拉、蔚来、小蚂蚁的设计中,抽芯铆钉应用的部位通常在门槛梁,实现与电池的安装,座椅横梁实现与座椅螺接,也有应用在后门区域,为后门锁扣提供安装点,机盖处实现机盖内部连接。

在Spr失效或者返修时,抽芯铆钉也是经常使用的一种连接工艺,可以实现Spr维修困难的代替。

下面是一些抽芯铆钉应用的图片,大家更加真切的了解

5、总结

抽芯铆钉是一种只需要单侧空间的工艺,过程简单,可以实现两个零件的连接且不需要模具,在车身中占有巨大的地位,通过他的辅助定位为设计带来更多的设计空间,且因为铆钉的不同,可以实现不同强度的要求,在车身连接中占有举足轻重的作用。

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