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1、车架铆接缺陷的原因（机电技术杂志）2014年第二期1歪铆的产生原因歪铆是所有铆接缺陷中最常见的现象，其总的表现形式为铆钉头与镦头不在同一水平轴线上见图2。歪铆将导致铆钉头及镦头端面与铆件贴合不良而产生单边间隙，削弱了铆接强度，影响铆接质量。所以，不管是铆钉头还是镦头，其中心线偏移量不得超过1.5mm。1.1动、静铆模不对中当动、静铆模与铆模座之间的配合间隙过大超过0.25mm或动、静铆模因长期使用产生了弯曲变形即工艺装备失效时，将导致动、静铆模不对中，进而产生歪铆缺陷。公司铆接线一台卧式铆机AX-40C，因使用年限较久导致铆座孔磨损较为严重，经测量，静铆模与铆座之间的最大间隙达1mm左右，动铆
2、模与铆座之间的最大间隙达0.7mm左右，进而使动、静铆模中心线不重合见图3，铆接时容易产生镦头偏移现象见图4。1.2铆钳与工件不垂直公司铆接线一台卧式铆机AX-40C，用于左、右纵梁腹面附件的铆接。因铆钳是座卧于地上，纵梁通过弹性吊具悬挂于空中，由若干名操作者手扶纵梁保持平衡来进行铆接。这种铆接方法，因纵梁是弹性悬挂于空中，加上纵梁本身重量较大，故纵梁与铆钳的垂直度不易保证，容易产生歪铆现象。所以要求纵梁悬挂后重心控制要稳当，铆接时纵梁应尽量垂直于铆钳且不晃动。对于悬挂式铆机，铆接时车架通过夹紧装置固定于铆胎上，铆钳通过平衡器悬挂于作业上空，员工手持铆钳进行铆接。此时铆钳与工件的垂直度，主要取
3、决于操作者把持铆钳的手势。操作者一定要目测铆钳与工件处于垂直状态才能进行铆接，否则容易造成铆钉歪斜。铆接作业时，若铆钳或铆模与工件发生稍微干预，也将导致铆钳与工件不垂直。此时可通过把铆模尺寸改小来解决上述问题，切不可未采取改良措施便勉强铆接，导致歪铆缺陷。1.3铆钉孔倾斜铆钉孔倾斜主要发生在铆件壁厚较大且多层铆接时，因上、下层铆钉孔错位需要扩孔加工时，钻头或铣刀与工件不垂直而产生的。所以，要确保各铆件本身的孔位精度，尽量减少钉孔错位现象。碰到确实需要扩孔加工的，应保证刀具中心线与工件垂直。1.4铆钉孔直径过大铆钉歪斜与铆钉孔的孔径过大亦有关系。对公司车架纵梁上12mm孔径进行随机测量，纵梁套钻
4、后尺寸基本控制在12.513mm之间，符合工艺要求。但在铆接部分横梁时，因其上、下翼面都要铆接，往往铆接下翼面时会发生铆孔错位，需要再次用手电钻对其进行套钻，这样一来，孔径将被再次扩大，假如手电钻不垂直铆件，那么孔径还将变得歪斜。孔径过大除了容易导致歪铆外，还将增加铆钉长度，否则不能构成良好的镦头。1.5铆接经过中铆模与铆钉头滑脱一般情况下，为了使车架总成铆接后显得更为美观，车架纵梁腹面上铆钉采用从外向里穿的方式将预制好的铆钉头露在纵梁外侧进行铆接。对于悬挂式液压铆接机，与铆钉头相接触的是动铆模。在铆接经过中，必须保证动铆模始终与铆钉头端正接触。假如操作者因体能极限或动作疏忽等原因导致动铆模与
5、铆钉头滑脱，那么静铆模在铆接力的作用下将把铆钉往外推，霎时使纵梁外侧的铆钉头发生偏移，进而影响了铆接质量和美观。2铆钉头毁坏性压痕的产生原因铆钉头毁坏性压痕的表现形式有两种，一种是俗称“双眼皮的毁坏性压痕见图5，另一种是呈“同心圆的毁坏性压痕见图6。铆钉头毁坏性压痕固然不是致命的质量缺陷，但严重影响美观，应严格控制，避免发生。2.1“双眼皮毁坏性压痕铆接经过中，铆模与铆钉头没有配合好，发生了相对滑移，在铆接力的作用下，使铆模在铆钉头上留下了“双眼皮毁坏性压痕。部分铆钉孔因设计时没有足够的铆接空间，铆模与零件发生干预，无法完全套入，而操作者强行铆接造成“双眼皮毁坏性压痕。在这种情况下，工艺员应及
6、时与设计人员沟通，看看能否能够重新调整铆接位置或采用其他连接方式，可以通过设计、更换更适宜的铆模来解决此问题。2.2“同心圆毁坏性压痕假如与铆钉头相接触的铆窝直径小于铆钉头半圆直径，那么铆接时铆钉头外表周圈将产生毁坏性“同心圆压痕，所以员工在铆接时一定要注意选取适宜的铆模，同一台设备铆接不同规格的铆钉时，更应注意铆模的正确选用。3铆接间隙的产生原因铆接间隙是铆接缺陷中最致命的缺陷之一。表现形式有两种，一种是单边间隙见图7，另一种是周圈间隙见图8。铆接间隙过大，将严重削弱铆接的强度，影响车架产品的质量，所以应严格控制。3.1单边间隙单边间隙主要是由于铆钉歪斜而产生的，属于歪铆缺陷的派生产物。为了
7、保证铆接强度，要求铆钉头与铆接零部件要贴合严密，不允许有明显翘起现象，沿铆钉头周围120范围内间隙不大于0.1mm，其余部位间隙不大于0.2mm。3.2周圈间隙当铆窝深度H大于铆钉头高度h见图8或孔径过小及钉杆有毛刺时，将在铆钉头一端产生周圈间隙，导致铆接失效。4镦头带柱状或镦头无半圆球头的产生原因当铆钉长度偏短时，镦头端就没有足够的材料来填充铆窝，轻者造成镦头端半圆球头形状不完好，即带有一小段圆柱体见图9，重者造成铆接端无半圆球头形状见图10，铆接失效。是什么原因导致铆钉长度选择上偏短了呢？公司车架部一线员工在铆钉长度的选择上是根据经历值来选取，即5镦头周围有帽缘的产生原因其表现形式见图11
8、，产生原因主要是铆钉长度过长。要求设计员严格按理论计算公式来计算长度，避免铆钉长度选择上的误差。6构件被铆钉胀开其表现形式见图12，产生原由于构件互相贴合不严。构件因变形或回弹等原因使被铆接的各件之间不能够严实贴合。为保证车架总成具有足够的强度和使用寿命，要求铆接后被铆接件应贴合严密，3倍铆钉直径范围内间隙0.2mm。当内、外梁合梁间隙或各铆接件之间的装配间隙大于1mm时，应消除间隙后再铆；铆钉头与被铆接件之间若有间隙，点动铆钳，消除间隙后再铆，以避免构件被铆钉胀开。7镦头呈平台的产生原因其表现形式见图13，产生原由于铆窝形状不是标准的半圆球头形状，而是带有平台的半圆球台形状见图14。铆模制作不合格或铆模磨损过度导致，这样的铆模不得使用。8纠正预防措施通过对车架总成常见铆接缺陷的原因分析，明白了何种缺陷因素会导致何种缺陷的发生。怎样克制这些缺陷因素，就成了工艺人员急需解决的重要任务。表2列出上述铆接缺陷因素的一些纠正预防措施，以期到达提升铆接质量的目的。