一、汽車緊固夾緊力連接方式
汽車緊固連接中,最常見的方式是通過緊固件提供夾緊力,將兩個或多個零件連接在一起。常用的包括螺栓-螺母連接、自攻釘-螺母連接、鉚釘連接等。通過緊固形成的零件間的壓緊力以及零件間固有的摩擦系數特性,會產生阻止被連接件發生相對滑移的摩擦力。夾緊力連接的優勢是可以避免被連接件間的相對移動,從而避免由此帶來的噪聲、零件間的磨損以及功能失效等。
1、螺栓-螺母連接
螺栓-螺母連接是通過施加扭矩使螺母相對于螺栓發生轉動,利用螺紋升角的影響對被連接件進行壓縮,同時螺栓自身伸長產生預緊力(如圖1所示)。該預緊力會使被連接件間形成夾緊力,該夾緊力乘以零件間的摩擦系數,同時考慮連接的螺栓數以及面數,就能得到零件抗滑移的能力。這種連接方式應用比較廣泛,尤其是高載荷連接點。通過嚴格的產品質量控制,包括強度、螺紋尺寸公差以及摩擦系數控制,同時結合較先進的擰緊方式和監控,會產生比較可靠的夾緊力和穩定的緊固性能。
圖1 連接點受力示意圖
2、自攻釘-螺母連接
對于工作載荷較小的連接點或一般連接點, 出于對成本或裝配效率的考慮,也會采用自攻釘配合螺母的連接,常見的如塑料螺母(圖2)或簧片螺母(圖3)。
圖2 塑料螺母示意圖
圖3 簧片螺母示意圖
自攻釘常用的直徑一般是4mm~ 5mm左右,牙的間距相對于米制螺栓要大。根據自攻釘的牙型角不同,可以分為兩類,該分類方式的主要目的是區分對手件是金屬的還是塑料的。
如圖4所示,一類牙型角為60°,較為常見,對手件為金屬件。另一類牙型角為約30°,牙高相對于前一類較高些。目前有多種不同牙型的自攻釘專利產品,牙型角和牙型特性會有區別,一般應用于塑料螺母或塑料BOSS柱的連接。
圖4 自攻釘示意圖
自攻釘的連接,設定的扭矩往往不是很大,但是至少也能產生幾百牛的夾緊力,這對于一般連接點來說是足夠的。自攻釘的連接點并不追求過高的夾緊力,由于牙距大,螺紋升角大,所以失效形式往往是滑牙。
對于自攻釘的扭矩設定,總的原則是能夠擰到底且不發生滑牙,不追求很大的夾緊力,因此,設定的扭矩范圍較大。實際生產過程中可以根據情況予以調整,避免發生擰不進去或滑牙的問題。
3、鉚釘連接
傳統的鉚釘連接,如抽芯鉚釘,如圖5所示。在拉其芯軸,使尾部漲開的同時,對被夾緊的零件產生-定的壓應力,直至中間的芯軸斷裂。鉚釘在使用時,被連接件的開孔要求在一定范圍內, 鉚接時,鉚釘壁也會有一定的膨脹,所以其也會像一個定位銷一樣,防止被緊固的連接發生相應的移動。由于抽芯鉚釘在總裝時效率較低,所以一般應用較少,有時可以作為車身點焊的返修使用。
圖5 抽芯鉚釘示意圖
二、汽車緊固件浮動連接方式
1、推釘連接
推釘(圖6)是一種常用的浮動連接,成本低廉,安裝方便,只需在被連接件上開孔,人工推入即可,無需對手螺母/螺栓,無需安裝工具。推釘往往起到輔助定位、初步安裝的作用,并具有防止被連接件脫落的功能,其他常用的此類緊固件還有樹釘、門板釘等。
圖6 錐釘示意圖
2、Dog House連接
對于受力較大的緊固點,同時又要求被連接件之間允許一定的滑移量,則DogHouse與T型螺母(圖7)或T型螺栓是常用的連接方式。
來源：中華標準件
