安諾伊智能丨淺談自沖鉚接技術在汽車輕量化上的應用！
目前，汽車輕量化已成為車企和全行業提高核心能力的現實需求。車身占整車總重的40%左右，可減重的空間最大。未來的車身設計發展方向，會依據部位要求採用不同性能的輕質材料，以實現材料與零部件功能的最佳匹配。鋁合金、鎂合金、複合材料、碳纖維和高強度鋼、超高強度鋼等輕質材料的應用在汽車的輕量化過程中將發揮重大作用。
輕質材料在減輕車身重量的同時，也對車身連接技術提出新的要求。鋁合金電阻高，使用電阻點焊使能耗大大增加，且電極容易污染，不利於連續生產；高強度鋼和超高強度鋼對熱敏感，MIG/MAG焊容易產生熱變形或焊縫裂紋；激光焊在高反射率材料（鋁、銅等）的連接實現也較為困難。除此之外，傳統車身連接工藝也不適用於異種金屬、非金屬材料。
近年來興起的自沖鉚接工藝克服了傳統鉚接的弊端，實現了沖鉚一次完成，為汽車車身的連接開闢了新途徑；並且自沖鉚技術能夠有效的解決鋼-鋁搭接，鋁-鋁搭接，鎂-鋁搭接及其一些複合材料搭接的連接缺陷，實現輕量化材料的有效連接，從而促進輕量化材料在車身上的應用。
自沖鉚工作原理
自沖鉚連接技術是通過液壓缸或伺服電機提供動力將鉚釘直接壓入待鉚接板材，待鉚接板材在鉚釘的壓力作用下和鉚釘發生塑性變形，成型後充盈於鉚模之中，從而形成穩定連接的一種全新的板材連接技術。鉚鼻首先壓住被鉚接板材，鉚釘被鉚桿施壓嵌入，穿透上層板材，並擴張進入下一層板材，而後鉚釘與板材一起擴張，充滿鉚模，鉚釘腿部向四周翻開形成「鈕扣」，從而完成上下板材牢固的連接。
自沖鉚是冷連接工藝，其連接原理與傳統電阻點焊的熱熔連接相比，有其獨特的技術優勢，主要包括：可實現多層、屬性不同、有鍍層的焊接性較差的材料可靠連接；無需預先開孔，可保護塗層鍍層，耐腐蝕性強，鉚點強度高，壽命長；環境友好型清潔連接工藝，無煙、汽、火花產生；相比傳統點焊耗能較少，且無冷卻水和壓縮空氣消耗；鉚接質量穩定，可目視檢查，一致性較好；鉚接過程易於實現自動化和在線監控，可滿足大批量生產需求。
自沖鉚力學性能
力-位移曲線
通過拉伸力實驗獲得自沖鉚和傳統點焊連接位置的力-位移曲線，同時獲得實驗過程中的吸能數據，分別對鋼材和鋁合金材質進行了實驗，對比得出，在鉚接點性能失效的過程中能有效地吸收動能，具有較大的位移變形量，能阻止連接部位在短時間徹底斷開。
疲勞性能曲線
通過疲勞實現獲得自沖鉚和傳統點焊連接位置的疲勞性能曲線，分別對鋼材和鋁合金材質進行了實驗，表明鉚接點可以承受大載荷高頻次的疲勞；在鋼製板材上較電阻電焊有較大的提高，在低載荷情況下，疲勞強度基本持平，在高載荷情況下有所提高；在鋁製板材的試驗中表現出較大的優勢，同一載荷條件下較電阻點焊連接提高接近100倍。
自沖鉚在車身上的工藝要求
車身板件搭接要求
兩層板搭接時，底層板厚度佔總板厚的1/2以上；三層板搭接時，底層板厚度佔總板厚的1/3以上；避免出現相同厚度板材的搭接組合；鉚接時薄板在上（鉚鼻端），厚板在下（鉚模端）。
車身板件強度要求
頂層板最大強度不能超過1600 MPa，底層板最大強度不能超過600 MPa；強度大的板件放置在上層，強度小的板件放置在下層；底層板延伸率大於8%。
法蘭邊尺寸要求
選用3 mm鉚釘時，法蘭邊緣到鉚釘中心線最小距離6.0 mm，止口邊最小為18 mm；選用 5mm鉚釘時，法蘭邊緣到鉚釘中心線最小距離8.0 mm，止口邊最小為20 mm；兩個鉚釘之間的最小距離為30 mm。
零部件結構要求
SPR屬於雙面接觸連接工藝，鋁型材不適用SPR工藝；需要從紐扣處向下移動鉚槍來完成脫模動作，脫模距離要求≥5 mm。
鉚釘選擇要求
直徑的選擇：總板厚＜4 mm，選用直徑3 mm鉚釘，總板厚≥4 mm，選用直徑5 mm鉚釘；釘長的選擇：底層板厚＜2 mm，釘長為總板厚 2.5~3 mm；底層板厚＞2 mm，釘長為總板厚 3~3.5 mm。
鉚模選擇要求
鉚接不同的材質和厚度，對鉚模的選擇也有所不同，表1所示為常見鉚模的適用場合。
安諾伊（ALOI）全自動鉚接機，在滿足全自動鉚接機的基本功能（操作輕便、安全穩定、省時省力省能源等）也根據國內的基本國情對其進行了進一步的升級配置：內部信號可與國內大多數企業的原有機型相配、快速送釘、自動送釘，節能省電的新型鉚接模式，這些都讓安諾伊全自動鉚接機得到更多客戶的青睞。
這，是安諾伊人的初心製造，這也是安諾伊全自動鉚接機能為中國自動化生產所做出的的努力。
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