異形環(huán)槽鉚釘在乘用車座椅領域運用的控制方式

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，簡稱Huck釘。異型環(huán)槽鉚釘是由一對環(huán)槽鉚釘和套環(huán)組成的緊固系統(tǒng)，主要用于鉸鏈轉動機構的連接。

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度來滿足GB1508、GB11550、GB14167等要求。

1 坐椅連接方式

通常在整椅設計領域，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。對于三種連接方式，優(yōu)缺點如下:

(1)焊接連接

單工序成本相較最低，工時適中;接不可相互運動;返工成本極高;需求設備體積大且投資高;過程能力差。

(2)螺栓連接

單工序成本相較最高，工時最長;連接件可相互運動;返工成本最低;設備投資較高;過程能力很高。

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，工時最短;通過異形端可使連接件可相互運動;返工成本適中;設備投資相對較低;過程能力波動較大。

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程能力最高的螺栓連接，來保證汽車行業(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)槽鉚釘連接方式因為性能、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，來承擔連接座椅的提升機構與滑軌組件的任務。但是作為受力路徑上的關鍵連接點，Huck釘連接方式過程能力的波動是必須克服的一個障礙。

Huck釘連接方式的過程特性主要有三個，剪切力，夾緊力，拉脫力。其中，經過大量的測試數(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。通過設計選型以及工藝控制，剪切力以遠遠滿足Huck釘連接的能力要求，所以在過程控制上不用進行考慮，僅要求供應商批次抽檢即可。而對于夾緊力拉脫力，這兩個產生于裝配過程中的力，其穩(wěn)定性的控制就變成了重點。分析下Huck釘?shù)难b配過程，其步驟主要為:

圖2 Huck釘裝配過程示意圖

(1)釘桿安裝進鉆好的孔－套環(huán)套在釘桿上。

(2)工具妥當套在緊固件的尾部，啟動工具，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)工具開始擠壓套環(huán)，使其變形，并增加夾緊力。

(4)釘桿尾部斷開，安裝完成。

有此可知，夾緊力以及拉脫力的產生過程為步驟2以及步驟3，安裝過程見表1。

表1 安裝過程

圖3 Huck釘?shù)难b配步驟示意圖

經過大量數(shù)據(jù)研究以及實物驗證，得出以下經驗總結。

圖4 力值與位移值曲線

然而，這些僅僅是過程控制的關鍵點，對于過程能力由于沒有直觀的輸出結果還不足以給予足夠的支持。所以，對于輸出結果還需要進行進一步的開發(fā)。

3 結語

鉚釘槍的機械機構行程以及其運動過程中的作用力能夠反映出Huck釘?shù)年P鍵特性，選用電動帶反饋的鉚釘槍后，輸出電流與位移的關系。以電流來標識拉斷力以位移來標識變形量。通過線性圖形的拐點來表征輸出結構，并能有效導出過程特性值。

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