車(chē)架鉚接缺陷的原因

車(chē)架鉚接缺陷的原因車(chē)架鉚接缺陷的原因 2014/06/20 機(jī)電技術(shù)雜志2014年第二期1歪鉚的產(chǎn)生原因歪鉚是所有鉚接缺陷中最常見(jiàn)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(jiàn)圖2）。歪鉚將導(dǎo)致鉚釘頭及鐓頭端面與鉚件貼合不良而產(chǎn)生單邊間隙，削弱了鉚接強(qiáng)度，影響鉚接質(zhì)量。所以，不管是鉚釘頭還是鐓頭，其中心線偏移量不得超過(guò)1.5mm。1.1動(dòng)、靜鉚模不對(duì)中當(dāng)動(dòng)、靜鉚模與鉚模座之間的配合間隙過(guò)大（超過(guò)0.25mm）或動(dòng)、靜鉚模因長(zhǎng)期使用產(chǎn)生了彎曲變形（即工藝裝備失效）時(shí)，將導(dǎo)致動(dòng)、靜鉚模不對(duì)中，從而產(chǎn)生歪鉚缺陷。公司鉚接線一臺(tái)臥式鉚機(jī)（AX-40C），因使用年限較久導(dǎo)致鉚座孔磨損較為嚴(yán)重，經(jīng)測(cè)量，靜鉚模與鉚座之間的最大間隙達(dá)1mm左右，動(dòng)鉚模與鉚座之間的最大間隙達(dá)0.7mm左右，從而使動(dòng)、靜鉚模中心線不重合（見(jiàn)圖3），鉚接時(shí)容易產(chǎn)生鐓頭偏移現(xiàn)象（見(jiàn)圖4）。1.2鉚鉗與工件不垂直公司鉚接線一臺(tái)臥式鉚機(jī)（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(guò)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(lái)進(jìn)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(chǎn)生歪鉚現(xiàn)象。所以要求縱梁懸掛后重心控制要穩(wěn)當(dāng)，鉚接時(shí)縱梁應(yīng)盡量垂直于鉚鉗且不晃動(dòng)。對(duì)于懸掛式鉚機(jī)，鉚接時(shí)車(chē)架通過(guò)夾緊裝置固定于鉚胎上，鉚鉗通過(guò)平衡器懸掛于作業(yè)上空，員工手持鉚鉗進(jìn)行鉚接。此時(shí)鉚鉗與工件的垂直度，主要取決于操作者把持鉚鉗的手勢(shì)。操作者一定要目測(cè)鉚鉗與工件處于垂直狀態(tài)才能進(jìn)行鉚接，否則容易造成鉚釘歪斜。鉚接作業(yè)時(shí)，若鉚鉗或鉚模與工件發(fā)生輕微干涉，也將導(dǎo)致鉚鉗與工件不垂直。此時(shí)可通過(guò)把鉚模尺寸改小來(lái)解決上述問(wèn)題，切不可未采取改進(jìn)措施便勉強(qiáng)鉚接，導(dǎo)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(shí)，因上、下層鉚釘孔錯(cuò)位需要擴(kuò)孔加工時(shí)，鉆頭或銑刀與工件不垂直而產(chǎn)生的。所以，要確保各鉚件自身的孔位精度，盡量減少釘孔錯(cuò)位現(xiàn)象。遇到確實(shí)需要擴(kuò)孔加工的，應(yīng)保證刀具中心線與工件垂直。1.4鉚釘孔直徑過(guò)大鉚釘歪斜與鉚釘孔的孔徑過(guò)大亦有關(guān)系。對(duì)公司車(chē)架縱梁上12mm孔徑進(jìn)行隨機(jī)測(cè)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(shí)，因其上、下翼面都要鉚接，往往鉚接下翼面時(shí)會(huì)發(fā)生鉚孔錯(cuò)位，需要再次用手電鉆對(duì)其進(jìn)行套鉆，這樣一來(lái)，孔徑將被再次擴(kuò)大，如果手電鉆不垂直鉚件，那么孔徑還將變得歪斜。孔徑過(guò)大除了容易導(dǎo)致歪鉚外，還將增加鉚釘長(zhǎng)度，否則不能形成良好的鐓頭。1.5鉚接過(guò)程中鉚模與鉚釘頭滑脫一般情況下，為了使車(chē)架總成鉚接后顯得更為美觀，車(chē)架縱梁腹面上鉚釘采用從外向里穿的方式（將預(yù)制好的鉚釘頭露在縱梁外側(cè)）進(jìn)行鉚接。對(duì)于懸掛式液壓鉚接機(jī)，與鉚釘頭相接觸的是動(dòng)鉚模。在鉚接過(guò)程中，必須保證動(dòng)鉚模始終與鉚釘頭端正接觸。如果操作者因體能極限或動(dòng)作疏忽等原因?qū)е聞?dòng)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(cè)的鉚釘頭發(fā)生偏移，從而影響了鉚接質(zhì)量和美觀。2鉚釘頭破壞性壓痕的產(chǎn)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(jiàn)圖5），另一種是呈“同心圓”的破壞性壓痕（見(jiàn)圖6）。鉚釘頭破壞性壓痕雖然不是致命的質(zhì)量缺陷，但嚴(yán)重影響美觀，應(yīng)嚴(yán)格控制，避免發(fā)生。2.1“雙眼皮”破壞性壓痕鉚接過(guò)程中，鉚模與鉚釘頭沒(méi)有配合好，發(fā)生了相對(duì)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(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有足夠的鉚接空間，鉚模與零件發(fā)生干涉，無(wú)法完全套入，而操作者強(qiáng)行鉚接造成“雙眼皮”破壞性壓痕。在這種情況下，工藝員應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人員溝通，看看是否能夠重新調(diào)整鉚接位置或采用其他聯(lián)接方式，也可通過(guò)設(shè)計(jì)、更換更合適的鉚模來(lái)解決此問(wèn)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(shí)鉚釘頭表面周圈將產(chǎn)生破壞性“同心圓”壓痕，所以員工在鉚接時(shí)一定要注意選取合適的鉚模，同一臺(tái)設(shè)備鉚接不同規(guī)格的鉚釘時(shí)，更應(yīng)注意鉚模的正確選用。3鉚接間隙的產(chǎn)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(jiàn)圖7），另一種是周圈間隙（見(jiàn)圖8）。鉚接間隙過(guò)大，將嚴(yán)重削弱鉚接的強(qiáng)度，影響車(chē)架產(chǎn)品的質(zhì)量，所以應(yīng)嚴(yán)格控制。3.1單邊間隙單邊間隙主要是由于鉚釘歪斜而產(chǎn)生的，屬于歪鉚缺陷的派生產(chǎn)物。為了保證鉚接強(qiáng)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?chē)?20范圍內(nèi)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(dāng)鉚窩深度H大于鉚釘頭高度h（見(jiàn)圖8）或孔徑過(guò)小及釘桿有毛刺時(shí)，將在鉚釘頭一端產(chǎn)生周圈間隙，導(dǎo)致鉚接失效。4鐓頭帶柱狀或鐓頭無(wú)半圓球頭的產(chǎn)生原因當(dāng)鉚釘長(zhǎng)度偏短時(shí)，鐓頭端就沒(méi)有足夠的材料來(lái)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(jiàn)圖9），重者造成鉚接端無(wú)半圓球頭形狀（見(jiàn)圖10），鉚接失效。是什么原因?qū)е裸T釘長(zhǎng)度選擇上偏短了呢？公司車(chē)架部一線員工在鉚釘長(zhǎng)度的選擇上是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值來(lái)選取，即5鐓頭周?chē)忻本壍漠a(chǎn)生原因其表現(xiàn)形式見(jiàn)圖11，產(chǎn)生原因主要是鉚釘長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)。要求設(shè)計(jì)員嚴(yán)格按理論計(jì)算公式來(lái)計(jì)算長(zhǎng)度，避免鉚釘長(zhǎng)度選擇上的誤差。6構(gòu)件被鉚釘脹開(kāi)其表現(xiàn)形式見(jiàn)圖12，產(chǎn)生原因?yàn)闃?gòu)件相互貼合不嚴(yán)。構(gòu)件因變形或回彈等原因使被鉚接的各件之間不能夠嚴(yán)實(shí)貼合。為保證車(chē)架總成具有足夠的強(qiáng)度和使用壽命，要求鉚接后被鉚接件應(yīng)貼合緊密，3倍鉚釘直徑范圍內(nèi)間隙0.2mm。當(dāng)內(nèi)、外梁合梁間隙或各鉚接件之間的裝配間隙大于1mm時(shí)，應(yīng)消除間隙后再鉚；鉚釘頭與被鉚接件之間若有間隙，點(diǎn)動(dòng)鉚鉗，消除間隙后再鉚，以避免構(gòu)件被鉚釘脹開(kāi)。7鐓頭呈平臺(tái)的產(chǎn)生原因其表現(xiàn)形式見(jiàn)圖13，產(chǎn)生原因?yàn)殂T窩形狀不是標(biāo)準(zhǔn)的半圓球頭形狀，而是帶有平臺(tái)的半圓球臺(tái)形狀（見(jiàn)圖14）。鉚模制作不合格或鉚模磨損過(guò)度導(dǎo)致，這樣的鉚模不得使用。8糾正預(yù)防措施通過(guò)對(duì)車(chē)架總成常見(jiàn)鉚接缺陷的原因分析，明白了何種缺陷因素會(huì)導(dǎo)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(wù)。表2列出上述鉚接缺陷因素的一些糾正預(yù)防措施，以期達(dá)到提升鉚接質(zhì)量的目的。作者：范永福單位：中國(guó)重汽集團(tuán)福建海西汽車(chē)有限公司 上一個(gè)文章： 車(chē)輛動(dòng)力總成傳遞的建議下一個(gè)文章： 整車(chē)性能技術(shù)綜述