徐文俊

(上海延鋒江森座椅有限公司，上海201315)

異形環(huán)槽鉚釘，簡(jiǎn)稱Huck釘。異型環(huán)槽鉚釘是由一對(duì)環(huán)槽鉚釘和套環(huán)組成的緊固系統(tǒng)，主要用于鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接。

在乘用車座椅系統(tǒng)中，座椅的受力路徑上必須采用可靠的連接方式以保證整椅骨架的強(qiáng)度來(lái)滿足GB1508、GB11550、GB14167等要求。

1 坐椅連接方式

通常在整椅設(shè)計(jì)領(lǐng)域，采用的連接方式有焊接、螺栓螺母連接以及異形環(huán)槽鉚釘連接方式。對(duì)于三種連接方式，優(yōu)缺點(diǎn)如下:

(1)焊接連接

單工序成本相較最低，工時(shí)適中;接不可相互運(yùn)動(dòng);返工成本極高;需求設(shè)備體積大且投資高;過(guò)程能力差。

(2)螺栓連接

單工序成本相較最高，工時(shí)最長(zhǎng);連接件可相互運(yùn)動(dòng);返工成本最低;設(shè)備投資較高;過(guò)程能力很高。

圖1 座椅受力示意圖

(3)異形環(huán)槽鉚釘連接

單工序成本相較適中，工時(shí)最短;通過(guò)異形端可使連接件可相互運(yùn)動(dòng);返工成本適中;設(shè)備投資相對(duì)較低;過(guò)程能力波動(dòng)較大。

注:具體數(shù)值為know how。

以往在座椅系統(tǒng)中出于安全性的考慮，在連接件的選擇上選擇了過(guò)程能力最高的螺栓連接，來(lái)保證汽車行業(yè)CC/SC特性的符合要求。但是隨著材料成本、制造節(jié)拍、人機(jī)工程等要求不斷提高，整椅系統(tǒng)不得不選擇另外一種連接方式來(lái)替換穩(wěn)定的螺栓連接方式。因此，異形環(huán)槽鉚釘連接方式因?yàn)樾阅?、功效與螺栓連接最為接近，被選擇成為一種螺栓連接的替代方式。

2 異形環(huán)槽鉚釘連接方法

在座椅系統(tǒng)中，為了滿足內(nèi)部突出物的要求(GB 15083)以及顧及安裝工具的操作空間，Huck釘通常都布置為垂直于骨架受力路徑的環(huán)境，來(lái)承擔(dān)連接座椅的提升機(jī)構(gòu)與滑軌組件的任務(wù)。但是作為受力路徑上的關(guān)鍵連接點(diǎn)，Huck釘連接方式過(guò)程能力的波動(dòng)是必須克服的一個(gè)障礙。

Huck釘連接方式的過(guò)程特性主要有三個(gè)，剪切力，夾緊力，拉脫力。其中，經(jīng)過(guò)大量的測(cè)試數(shù)據(jù)分析，剪切力主要受鉚釘?shù)闹睆?、材料以及熱處理的影響。通過(guò)設(shè)計(jì)選型以及工藝控制，剪切力以遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足Huck釘連接的能力要求，所以在過(guò)程控制上不用進(jìn)行考慮，僅要求供應(yīng)商批次抽檢即可。而對(duì)于夾緊力拉脫力，這兩個(gè)產(chǎn)生于裝配過(guò)程中的力，其穩(wěn)定性的控制就變成了重點(diǎn)。分析下Huck釘?shù)难b配過(guò)程，其步驟主要為:

圖2 Huck釘裝配過(guò)程示意圖

(1)釘桿安裝進(jìn)鉆好的孔－套環(huán)套在釘桿上。

(2)工具妥當(dāng)套在緊固件的尾部，啟動(dòng)工具，釘桿頭部被拉緊頂住被連接件，工具的槍頭將套環(huán)頂在連接件上，最初的夾緊力形成。

(3)工具開(kāi)始擠壓套環(huán)，使其變形，并增加夾緊力。

(4)釘桿尾部斷開(kāi)，安裝完成。

有此可知，夾緊力以及拉脫力的產(chǎn)生過(guò)程為步驟2以及步驟3，安裝過(guò)程見(jiàn)表1。

表1 安裝過(guò)程

圖3 Huck釘?shù)难b配步驟示意圖

經(jīng)過(guò)大量數(shù)據(jù)研究以及實(shí)物驗(yàn)證，得出以下經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

圖4 力值與位移值曲線

然而，這些僅僅是過(guò)程控制的關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)于過(guò)程能力由于沒(méi)有直觀的輸出結(jié)果還不足以給予足夠的支持。所以，對(duì)于輸出結(jié)果還需要進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。

3 結(jié)語(yǔ)

鉚釘槍的機(jī)械機(jī)構(gòu)行程以及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的作用力能夠反映出Huck釘?shù)年P(guān)鍵特性，選用電動(dòng)帶反饋的鉚釘槍后，輸出電流與位移的關(guān)系。以電流來(lái)標(biāo)識(shí)拉斷力以位移來(lái)標(biāo)識(shí)變形量。通過(guò)線性圖形的拐點(diǎn)來(lái)表征輸出結(jié)構(gòu)，并能有效導(dǎo)出過(guò)程特性值。

通過(guò)位移值的產(chǎn)生，從而確定過(guò)程能力的穩(wěn)定性。并為該過(guò)程增加了防錯(cuò)的判定輸入。從而將Huck釘?shù)倪^(guò)程穩(wěn)定性提高了與螺栓相當(dāng)?shù)膶哟巍?/p>