铆接机液压系统发展情况分析

1. 前言

随着国民经济和金属基础研究的不断发展推进，金属塑性加工工具也在不断的发展。铆接是一种古老的连接方式，早在千年前就有应用。人类最早用的铆钉是木制或骨制的栓钉，相当于现在的插销或楔子，这种最初的铆接形式可以称为榫卯；最开始的金属变形体就是今天我们使用的铆钉的雏形。一开始的铆接是通过人工捶打施加外力达到使金属发生变形的目的，后来随着金属应用技术的逐步深入，尤其是工业化大生产时代的到来，用于加工铆钉和铆接的工具也不断发生改变。早期的铆接机是通过曲柄或者凸轮的运动来实现的：蒸汽动力铆接机的发明使铆接逐步摆脱了机械式铆接，风压铆接慢慢地代替了蒸汽铆接。英国的拉尔夫先生解决了压力稳定的问题，使得铆接可以持续进行后，液压铆接开始在各领域得到广泛应用。

1. 近代铆接行业概况

（一）冲压铆接

在铆接技术的发展过程中，最早出现的是冲压铆接。当时汽车工业对于汽车轻量化的要求日益紧迫，铝合金、高强刚等一些新兴材料逐步应用于汽车车身制造中，对车身板料的连接和工艺技术的要求越来越高。传统板料连接的方法如点焊、螺栓连接等，存在连接处表面质量差、容易受到腐蚀，甚至无法实现焊接等一系列的问题。例如点焊在焊接过程中温度较高，容易使被连接件因受热产生热变形，并且还有可能破坏板件表面原有的镀层和装饰层，从而导致零件表面难以达到工艺要求，且难以实现铝钢等不同材质材料的焊接。而螺栓连接存在腐蚀严重的问题，影响产品质量。为了能够弥补当时材料连接方式所存在的缺陷和不足，新型板材连接技术即板料冲压铆接技术逐渐应用于汽车车身生产之中。冲压铆接技术是通过圆形凸模和凹模，在专用压力设备上进行冲压过程，将被连接的板材挤压进凹模，通过板材之间的互锁形成机械连接。板料的变形原理是：凸模不断下行，凸模侧板料受压弯曲并且局部发生塑性变形，与此同时挤压凹模侧的材料一起向下流动，直至填充凹模的环形凹槽，这时凸模侧的材料“嵌入”凹模侧材料中，形成冲压铆接点，从而实现上下层板材的连接。

因此，目前国内外一些先进的汽车制造企业已将此项技术应用于车身制造中，例如车门，后盖和发动机罩等。然而，冲压铆接技术在车身制造的应用过程中，对于模具选型及冲压力选配、强度影响因素分析及质量监控等方面仍有一些问题需要进一步深入研究。

（二）冷碾铆接

20世纪六十年代初，瑞士贝瑞克公司为适应大工业生产对高质量、高效率、低能耗、低噪音的要求，率先将摆动碾压原理运用于铆接行业，从而开创了铆接技术新领域。冷碾铆接法，就是铆头轴线与被铆件轴线成一定夹角，当铆头铆接时，每次只接触工件的一个点区域，在较小的压力作用下使之变形，然后通过摆动将变形区域扩展到整个变形断面，从而完成整个端面的变形，整个过程几乎不产生冲击。摆碾铆接法较易理解，该铆头仅沿着圆周方向摆动碾压。而径向铆接法较为复杂，它的铆头运动轨迹是梅花状的，铆头每次都通过铆钉中心点，即铆头不仅在圆周转动，而且沿径向也在摆动碾压。

就这两种铆接法比较而言，径向铆接面所铆零件的质量较好，效率较高，并且铆接更为稳定，铆件不需要夹持，即使铆钉中心相对主轴中心略有偏移也能顺利完成铆接工作。而摆碾铆接机必须将工件准确定位最好夹持铆件。然而径向铆接法因结构复杂，造价高，维修不方便，非特殊场合一般不采用。相反地，摆碾铆接机结构简单，成本低，维修方便，可靠性好，能够满足90%以上零件的铆接要求，因而受到众多人士的青睐。此外，利用摆碾铆接的原理，还可以制造适宜于多点铆接的多头铆接机，在现代工业生产中有其独特的优势。

冷碾铆接法同传统铆接法的工艺特性对比：