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機(jī)械工程師必修課:自沖鉚接技術(shù)和自沖鉚接機(jī)

鉚接機(jī)旋鉚機(jī)自動鉚接機(jī)

作者:袁濤 武漢埃瑞特機(jī)械制造有限公司 謝絕轉(zhuǎn)載

自沖鉚接技術(shù)是最近幾年流行的薄板件連接技術(shù),作為一名機(jī)械工程師,我們應(yīng)該對這個技術(shù)了解和熟悉,否則就OUT了。

在了解埃瑞特自沖鉚接技術(shù)自沖鉚接機(jī))工作原理和工作機(jī)制前,我們先介紹下什么是自沖鉚接技術(shù),自沖鉚接其英文名稱為Self Piercing Riveting Machine,國外簡稱SPR設(shè)備,國內(nèi)叫法也比較多如自刺穿鉚接機(jī),自沖鉚槍,自沖鉚,鎖鉚等等。自沖鉚接機(jī)是一種普通的高效連接工藝,說其普通是因為它使用壓力直接將鉚釘壓入金屬內(nèi),原理簡單明了,說其高效則是由于它無需鉆孔,無需人工裝配鉚釘,機(jī)器僅需要2秒即可自動完成裝釘→壓入→鉚接的全過程。在未來的機(jī)械設(shè)備加工工藝中,自沖鉚接技術(shù)將可以預(yù)見的出現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用,特別適合薄板件連接的自沖鉚接機(jī)會取代普通鉚接機(jī),電焊機(jī),從而占有重要的一席之地,今天我們就重點(diǎn)了解一下自沖鉚接機(jī)的工作原理。

機(jī)械工程師還不懂自沖鉚接技術(shù),你就OUT了

自沖鉚接設(shè)備工作原理圖

自沖鉚接機(jī)原理圖

下面講解自沖鉚接機(jī)工作原理和機(jī)制,請參照上圖,講解步驟從圖示從左向右進(jìn)行,本步驟適合武漢埃瑞特出產(chǎn)的自沖鉚接機(jī),其它品牌僅供參考

1、自沖鉚釘進(jìn)入自沖鉚接機(jī)待鉚位置自沖鉚接機(jī)的槍頭上有一個預(yù)壓位,通過三個鋼珠限制鉚釘不會掉出來

2、自沖鉚接機(jī)預(yù)壓頭下壓,通過預(yù)壓可以將需要連接的板件壓平,防止后續(xù)加工中板件出現(xiàn)變形

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自沖鉚接機(jī)預(yù)壓裝置

3、活塞下壓鉚釘,鉚釘被刺入第一層材料

4、活塞繼續(xù)施加壓力鉚釘完全刺穿第一層材料,并進(jìn)入第二層材料,此時由于下模的作用,鉚釘被漲開形成喇叭口,鑲嵌在第二層材料內(nèi)。

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自沖鉚接機(jī)下模

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自沖鉚接后鉚點(diǎn)

5、繼續(xù)保壓一段時間,將自沖鉚釘與板件的縫隙消除,形成一個平面。

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自沖鉚接后鉚點(diǎn)

上圖我們就可以看到實(shí)際自沖鉚接后的效果。

在整個自沖鉚接過程中,預(yù)壓裝置是一直工作的,如沒有預(yù)壓裝置,在強(qiáng)力的作用下,板件很容易產(chǎn)生翻起的不良變形。

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自沖鉚接樣品

那應(yīng)用自沖鉚接技術(shù)的設(shè)備就稱之為自沖鉚接機(jī),目前比較有名的品牌有中國的埃瑞特(IRIVET)、國外的亨羅布(HENROB)、博爾霍夫(BOLLHOFF)等。下面以武漢埃瑞特自沖鉚接機(jī)為例,說明下自沖鉚接技術(shù)的各種實(shí)現(xiàn)形式。

手持自沖鉚接機(jī):自沖鉚槍也稱之為自沖鉚槍,自刺穿鉚接機(jī),鎖鉚,SPR-Self Piercing Riveting,自沖鉚槍,自沖鉚鉗,自沖鉚設(shè)備

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手持自沖鉚接機(jī)

機(jī)器人自沖鉚接機(jī):將自沖鉚槍鏈接到機(jī)器人手臂上,通過機(jī)器手臂動作,完結(jié)不同方位,不同視點(diǎn)的自沖鉚接加工

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機(jī)器人自沖鉚接機(jī)

自動自沖鉚接機(jī):振動盤款的主動上釘自沖鉚接機(jī),歸于立式結(jié)構(gòu),運(yùn)用散裝鉚釘

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自動自沖鉚接機(jī)

伺服自沖鉚接機(jī):自沖鉚接技能復(fù)合伺服壓缸技能的統(tǒng)一體,去除煩人的長油管,沒有需求維護(hù)的液壓站,鉚接力、鉚接行程操控準(zhǔn)確

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伺服自沖鉚接機(jī)

多功能自沖鉚接機(jī):埃瑞特規(guī)劃的外觀美麗一起能夠臺式也能夠手持運(yùn)用的多功能自沖鉚槍。

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多功能自沖鉚接機(jī)

數(shù)控自沖鉚接機(jī):數(shù)控自沖鉚接機(jī)是將自沖鉚接機(jī)設(shè)備于數(shù)控渠道設(shè)備上,然后完結(jié)自沖鉚接機(jī)的數(shù)字化操控...

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數(shù)控自沖鉚接機(jī)

臺式自沖鉚接機(jī):武漢埃瑞特臺式自沖鉚接機(jī)能夠設(shè)備在主動化設(shè)備上,運(yùn)用絲桿等驅(qū)動方法完結(jié)主動移動方位鉚接

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臺式自沖鉚接機(jī)

便攜電動充電自沖鉚接機(jī):比手持自沖鉚接機(jī)愈加細(xì)巧,電動驅(qū)動,個別雖小,能量卻極大,這就是便攜自沖鉚接機(jī)

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便攜電動充電自沖鉚接機(jī)

立式自沖鉚接機(jī):立式自沖鉚接機(jī)的運(yùn)用愈加便利,其落位在地上,結(jié)實(shí)安穩(wěn),合適零件細(xì)巧的加工件,如鋁單板,機(jī)箱殼體等等

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立式自沖鉚接機(jī)

自沖鉚接機(jī)模具配件:埃瑞特的自沖鉚接機(jī)配件足夠,運(yùn)用10年依然有配件供貨,大廠產(chǎn)品,運(yùn)用無憂。

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自沖鉚接機(jī)模具配件

自沖鉚接機(jī)根據(jù)使用方式又可以分為手持式、臺式、立式、伺服、自動和數(shù)控等多種類型,他們的區(qū)別如下。

手持式自沖鉚接機(jī)配合彈簧平衡器使用,一般使用在零件比較大,無法方便的搬動的場合,這時使用手持式自沖鉚接機(jī)可以方便的移動到需要鉚接的位置。同時手持式自沖鉚接機(jī)通過連接板與機(jī)器人連接,可以實(shí)現(xiàn)自動化的自沖鉚接機(jī)加工。

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手持式自沖鉚接機(jī)

手持式自沖鉚接機(jī)使用狀態(tài)

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機(jī)器人自沖鉚接機(jī)

手持自沖鉚接機(jī)器人使用狀態(tài)

臺式或立式自沖鉚接機(jī)則是固定結(jié)構(gòu),一般是將需要連接的零件拿到設(shè)備上進(jìn)行連接。或者將其應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)上。注意臺式或立式自沖鉚接機(jī)絕大多數(shù)使用的是散裝鉚釘。

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臺式自沖鉚接機(jī)

立式自沖鉚接機(jī)中又分為兩種,使用料帶鉚釘和使用散裝鉚釘,使用散裝鉚釘?shù)淖詻_鉚接機(jī)稱之為自動自沖鉚。它使用振動盤自動上鉚釘,效率更高,鉚接質(zhì)量更好,同時配有防壓手裝置,前置面板的輔助鉚接功能,使用上更便捷。由于使用散裝鉚釘,自動自沖鉚接機(jī)沒有槍頭結(jié)構(gòu),因此還可以完成無鉚釘,有鉚釘,沖孔的其他功能應(yīng)用。

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自動自沖鉚接機(jī)

自動自沖鉚接機(jī)圖片

自沖鉚接機(jī)根據(jù)壓力來源又分為伺服壓缸型自沖鉚接機(jī)和普通壓缸型自沖鉚接機(jī)兩種,而使用伺服壓缸的自沖鉚接機(jī),我們稱之為伺服自沖鉚接機(jī),該機(jī)可以精確控制鉚接力量,適合自動化控制。一般機(jī)器人上使用的較多的都是這種。

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伺服自沖鉚接機(jī)

在便攜移動需要的場所,埃瑞特開發(fā)了電動便攜自沖那個鉚接機(jī),這個在很多4S店都可以看到,主要用于高檔鋁合金車身的維修鉚接。因為便攜的特點(diǎn),每次充滿電池可以鉚接100~200多顆鉚釘,因此該型自沖鉚接機(jī)不太適合大批量生產(chǎn)的場合。

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電動自沖鉚接機(jī)

有些技術(shù)人員又說,好像自沖鉚接技術(shù)和無鉚釘鉚接技術(shù)比較接近啊,這個確實(shí)如此,但是還是有較大差距

自沖鉚接和無鉚釘鉚接到底有什么區(qū)別呢?下面先放出兩種鉚接機(jī)設(shè)備的圖片做個對比。

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無鉚釘鉚接機(jī)

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?自沖鉚接機(jī)

1、鉚接原理不同

無鉚釘鉚接機(jī)是通過上下板件的內(nèi)凹變形,形成鎖扣結(jié)構(gòu),直接將板材連接的設(shè)備。無鉚釘鉚接機(jī)也可稱為TOX鉚接機(jī),無釘鉚接機(jī)等,主要應(yīng)用于薄板如鋼板,鍍鋅板,鐵板之間的鉚接。其原理如下圖

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自沖鉚接機(jī)也被稱為自刺穿鉚接機(jī)、鎖鉚機(jī)、埃瑞特鉚接機(jī),是一種使用特制的,堅硬的自沖鉚釘,通過壓力刺穿上層的薄板,然后通過模具的擴(kuò)張作用,在下層板內(nèi)形成喇叭口,從而鎖住上下兩層板件。

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2、應(yīng)用范圍不同

無鉚釘鉚接設(shè)備適用于鋼板,鐵板,鍍鋅板等材質(zhì)連接,但并不適用于鋁板等。自沖鉚接機(jī)是直接適用鋁板,鋼鋁混合材料之間鉚接。

3、連接強(qiáng)度不同

無鉚釘鉚接機(jī)連接強(qiáng)度相對自沖鉚接機(jī)要低很多,因此在結(jié)構(gòu)承重件,安全件上,采用該無鉚釘?shù)墓に囘較少。自沖鉚接機(jī)則強(qiáng)度可以媲美點(diǎn)焊,同時抗疲勞強(qiáng)度也優(yōu)異。

4、設(shè)備動力不同

無鉚釘鉚接機(jī)一般使用氣液增壓缸,只需要供給壓縮空氣即,自沖鉚接機(jī)使用液壓缸,需要獨(dú)立的液壓油站提供動力。

5、使用成本不同

無鉚釘鉚接機(jī)使用過程中使用氣源,整機(jī)電力功率僅僅100瓦,且無需耗材,模具耐用。自沖鉚接機(jī)使用液壓驅(qū)動,電力功耗在3-4KW,使用專用自沖鉚釘,其使用成本較無鉚釘鉚接機(jī)高出不少。目前昂貴的鋁合金車身制造使用的就是自沖鉚接機(jī)。

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