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?FDS 熱熔自攻鉆和抽芯鉚接分析

日期：2025-01-05 22:23

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摘要：?FDS 熱熔自攻鉆和抽芯鉚接分析

隨著車身輕量化的發(fā)展，車身應(yīng)用了多種材料，而對于鋼鋁及鋁鋁連接方式也呈現(xiàn)多樣化。

但是，對于板件與型材等管狀封閉結(jié)構(gòu)或是空間不足的連接，SPR將很難實(shí)現(xiàn)，而對于此種情況，主要使用的工藝為 FDS 熱熔自攻鉆和抽芯鉚接。

FDS 熱熔自攻鉆和抽芯鉚接分析

01FDS熱熔自攻鉆連接工藝

FDS熱熔自攻鉆是指特制螺釘在高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī) 帶動下使板料摩擦生熱產(chǎn)生塑性形變攻制螺紋同時擰緊螺釘?shù)倪B接技術(shù)，單面操作即可完成連接，英文簡稱：FDS （Flow drill screw）。

由于設(shè)備*大下壓力可達(dá) 3500 N 以上，無法實(shí)現(xiàn)手持設(shè)備操作，因此，通常需要與機(jī)器人配合使用；并且要求被連接件具有一定強(qiáng)度，保證連接過程中不會嚴(yán)重變形，同時保證由薄到厚、由軟到硬的板材搭接順序。

另外，連接后螺釘?shù)捻敹瞬糠謺懵对诎宀耐?，設(shè)計(jì)時需保證不會與其它結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉，因此更適合于連接板材與空腔型材、板材與鑄件的組合。

流鉆自攻連接工藝過程為：材料接觸（加熱） →孔成型→攻螺紋→擰螺紋→擰至規(guī)定扭矩。

鋁合金材料可以連接總厚度約1.8--5mm，過厚的材料可以通過開設(shè)預(yù)制孔完成連接，能夠?qū)崿F(xiàn)同種材料或異種材料連接。

FDS熱熔自攻鉆如何判斷是合格的呢？主要要素為：

螺釘頭部與板材縫隙：通常頭部與板材緊密貼合，各接觸點(diǎn)保持在同一水平面上；

螺紋成型：錐孔無裂紋，沒有滑牙、錯牙現(xiàn)象；

材料間隙：針對不同材料，不同使用要求確定材料之間缺口允許范圍，通常在 0.3 mm 以下判定為合格；

螺紋錐孔形態(tài)：觀察板材上下擠出部分與螺釘旋合處是否爆開。

流鉆自攻連接，不但需要通過頭部成型分析連接質(zhì)量，也需進(jìn)行剪切性能和剝離性能等力學(xué)性能分析。

02 抽芯鉚釘連接工藝

拉鉚是冷鉚（不需要加熱的鉚合工藝）的一種鉚接方式。

它利用手工或壓縮空氣為動力，通過專用工具使鉚釘與被鉚件鉚合。拉鉚用到的主要材料和工具是抽芯鉚釘和風(fēng)動（電動、手動）拉鉚槍。

拉鉚時的釘孔直徑一般比鉚釘直徑大0.1mm左右。

拉鉚釘是利用虎克定律原理，首先，根據(jù)鉚釘釘桿直徑選定鉚槍頭的孔徑，然后將鉚釘穿入釘孔，套上拉鉚槍，夾住鉚釘釘桿，槍端頂住鉚釘頭部，開動鉚槍，依靠壓縮空氣產(chǎn)生的向后拉力，使釘桿的凸肩部分對鉚釘形成壓力，鉚釘出現(xiàn)壓縮變形并形成鉚釘頭，同時，釘桿由于縮頸處斷裂而被拉出，鉚接完成。

03 工藝對比

空間：FDS與抽芯鉚釘都僅需單側(cè)空間，但是FDS底部需要支撐實(shí)現(xiàn)鉚釘?shù)倪B接，抽芯鉚釘不需要。

強(qiáng)度：FDS強(qiáng)度及密封性通常大于抽芯鉚釘，FDS在車身應(yīng)用過程中通常會與膠結(jié)合使用，來實(shí)現(xiàn)車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及密封防腐性能，抽芯鉚釘通常沒有與膠結(jié)合使用。

成本：FDS因其鉚接設(shè)備及場地及鉚釘?shù)瘸杀敬笥诔樾俱T釘

結(jié)構(gòu)：FDS主要應(yīng)用在封閉空間，例如側(cè)圍與門檻的連接，塔座與縱梁的連接等，抽芯鉚釘主要應(yīng)用在支架及零件的輔助連接。

零件開孔：抽芯鉚釘需要對應(yīng)零件開孔，FDS則可以根據(jù)實(shí)際情況確定是否需要開孔，對于開孔非必須項(xiàng)。

其他：抽芯鉚釘操作方便，只需要設(shè)備與鉚釘即可，FDS 便利性較差，且噪聲較大。