新型鉚接技術(shù)HUCK在某重卡自卸車上的應(yīng)用與分析

李 靜

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥230601）

新型鉚接技術(shù)HUCK在某重卡自卸車上的應(yīng)用與分析

李 靜

（安徽江淮汽車股份有限公司，安徽 合肥230601）

本文針對某重卡鉚接技術(shù)的現(xiàn)狀展開分析，老技術(shù)較為落后，現(xiàn)引進(jìn)新型鉚接技術(shù)Huck釘。通過對Huck系統(tǒng)的介紹，并從作業(yè)效率、可靠性等方面與老技術(shù)進(jìn)行對比分析，得出了Huck的優(yōu)勢所在。某重卡自卸車采用Huck技術(shù)后，效果較為明顯，該技術(shù)必將在國內(nèi)汽車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

Huck；自卸車；鉚接技術(shù)

CLC NO.: U466 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)06-115-03

前言

某重卡自卸車全車架總成采用276個螺栓進(jìn)行配件的緊固連接，單臺車架四人同時需要11分鐘才能完成螺栓緊固和定扭矩操作（單人操作需要22分鐘），員工勞動強度大、工作效率低，現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境噪音大，為解決以上問題，該公司引進(jìn)了新型鉚接技術(shù)HUCK，大大緩解了該現(xiàn)狀。

1、HUCK介紹

1.1 HUCK鉚接技術(shù)原理

新型Huck緊固件與傳統(tǒng)螺栓利用扭力旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生緊固力不同，H uck緊固件利用虎克定律原理，經(jīng)Huck專用設(shè)備，在單向拉力的作用下，拉伸栓桿并推擠套環(huán)，將內(nèi)部光滑的套環(huán)擠壓到螺桿凹槽使套環(huán)和螺栓形成100%的結(jié)合，具有高緊固力、永不松動及高抗剪切力等優(yōu)異性能。

1.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)

Huck釘?shù)脑O(shè)備結(jié)構(gòu)形式由液壓站（圖1）、高壓油管和安裝工具、工具槍頭（圖2）組成，通過液壓站輸出壓力動能，動力通過高壓油管輸出到安裝工具和槍頭實施Huck釘?shù)睦瓌泳o固。

1.3 操作流程介紹

（1）釘桿安裝就位，套環(huán)旋在頂桿上。

（2）將工具槍頭推入釘桿的短尾部分。當(dāng)工具啟動時，拉爪將會咬合短尾將釘桿拉進(jìn)槍頭，此時槍頭外環(huán)部分將會施力在套環(huán)上，此時板件之間的間隙將被消除。

（3）當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)設(shè)定的力的值時，槍頭外環(huán)開始擠壓套環(huán)使其變形并進(jìn)入釘桿的鎖環(huán)內(nèi)，持續(xù)的擠壓將會使套環(huán)伸長，并拉伸釘桿，產(chǎn)生精確的夾緊力。

（4）當(dāng)鉚接動作完成，槍頭會退出釘桿，松開拉爪，最后完成安裝。

2、性能分析

某重卡自卸車現(xiàn)有緊固件由Q18114系列六角法蘭面承面帶齒螺栓加上55564-Y3160鎖緊螺母組成，部分橫梁件下翼邊采用鉚釘進(jìn)行鉚接連接?，F(xiàn)有緊固件主要集中分布在自卸車型車架擋板連接部位，左右對稱分布共有130-160個螺栓套件。其余緊固件分布在橫梁件和懸掛件與縱梁的連接裝配上。考慮到其他部位應(yīng)用Huck釘操作空間問題和與總裝部件干涉問題，我們主要研究方向為Huck釘在重卡自卸車架總成擋板部位應(yīng)用。

2.1 工作效率提升分析

以某Y3自卸車型車架總成為例，全車架共有276組螺栓緊固件（8組M12、216組M14、52組M16），螺栓的單件緊固加復(fù)緊定扭時間為9.6-12秒，進(jìn)行螺栓緊固件和Huck釘安裝緊固時間對比（表1、表2、表3）：

明顯Huck Bobtail緊固件比標(biāo)準(zhǔn)高強緊固螺栓套件工作效率高。相對不復(fù)力矩的情況可節(jié)約26%的工時，相對復(fù)力矩的情況可節(jié)約70%的工時。

2.2 緊固可靠性對比分析

下面通過實驗測試，來對比分析HUCK釘與螺紋連接的夾緊力與抗震性能實驗條件如下：規(guī)格：M16，振幅：±1.5mm，頻率：12.5H。

1）夾緊力測試：

圖5反映出：

Huck 的夾緊力偏差范圍較小，容易控制；

Huck 的夾緊力均值大于相鄰大一直徑的標(biāo)準(zhǔn)螺栓，可減少使用數(shù)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2）抗震性測試：

圖6反映的是M16的Huck Bobtail和高強度螺栓螺母（表面涂層Magna565，無墊片），在振幅±1.5mm、頻率12.5Hz的條件下進(jìn)行Junker橫向振動試驗。從三次試驗結(jié)果曲線可以看出，Huck Bobtail的抗振性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于螺栓螺母。螺栓螺母隨著振動時間的加長，夾緊力直線下降，達(dá)100s時夾緊力幾乎為零，而Huck Bobtail的夾緊力僅僅在測試開始的前幾秒鐘夾緊力有少許下降，之后夾緊力趨向一個穩(wěn)定值，夾緊力變化小于20%。

自卸車后懸架部分受力主要為剪切力，故HUCK性能相對螺栓較好。

圖7是Huck Bobtail緊固件與普通螺栓螺母牙紋對比圖，可以看出Huck緊固件之所以具有如此優(yōu)異的抗振和抗疲勞性能，主要是由于其連接原理與螺栓螺母存在本質(zhì)上的差別，具體表現(xiàn)在：

傳統(tǒng)螺栓的螺母螺紋與螺柱螺紋僅在牙紋側(cè)邊形成點接觸，接觸面積不足整體螺紋面積的30%，Huck套環(huán)與螺釘?shù)倪B接方式為100%過盈配合，具有更大的摩擦阻力；

Huck套環(huán)比一般普通螺母螺紋高出50%～100%，從配合面積來看，Huck緊固約為螺栓緊固的1.5～2倍。綜合考慮兩方面原因，Huck連接方式的接觸面積約為普通螺栓螺母的5～7倍。

3、分析及應(yīng)用結(jié)果

3.1 分析結(jié)果

經(jīng)過以上分析不難看出Huck釘在自卸車上的應(yīng)用較為成功，該技術(shù)具有諸多優(yōu)點，具體如下：

1.簡單易學(xué)的操作，對操作人員無任何特殊要求；

2.目視檢測即可完成安裝后檢查；

3.快速及安靜的安裝操作；

4.最大限度的降低了人為操作失誤的可能性；

5.不需要扭力扳手，工作效率提升，勞動強度降低；6.連接強度及可靠性較高。

3.2 應(yīng)用結(jié)果

根據(jù)不同擋板連接孔位不同布置的車型進(jìn)行了自卸車型車架總成的Huck釘多次試裝，從連接強度、可靠性和經(jīng)濟(jì)成本多方面考慮，以確定Huck釘在某重卡自卸車型車架上的工藝應(yīng)用部位。

長擋板車型應(yīng)用：擋板與縱梁連接共計118個螺栓，經(jīng)過優(yōu)化Huck釘替換螺栓50個，取消螺栓裝配30個，鉚釘替代螺栓裝配12個，保留26個螺栓裝配；短擋板車型應(yīng)用：擋板與縱梁連接共計74個螺栓，Huck釘替換螺栓34個，取消螺栓裝配20個，保留20個螺栓裝配。

Huck釘在重卡自卸車型擋板部位應(yīng)用的規(guī)格型號（表4）

4、結(jié)語

Huck Bobtail緊固件是目前世界上唯一不需要扭力而產(chǎn)生緊固力的緊固件。其緊固力大小取決于螺桿直徑大小及相配套的套環(huán)。在國外重型汽車應(yīng)用較多，如奔馳、斯堪尼亞、萬國、沃爾沃等。Huck Bobtail新型緊固技術(shù)具有操作簡單、安裝快捷、安裝強度及精度高、抗振抗疲勞等顯著優(yōu)勢，某重卡自卸車采用該技術(shù)獲益頗多，后期將在全系列車型上使用，我相信在不久的將來該技術(shù)在汽車行業(yè)能得到廣泛的應(yīng)用。

[1] 章宏甲,黃誼.液壓傳動:機械工業(yè)出版社,2003.

[2] 王廣懷.液壓技術(shù)應(yīng)用.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2001.

HUCK riveting novel technology application and analysis on a heavy truck dump truck

Li Jing
( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

This paper analyzes the status quo of jianghuai heavy trucks riveting technology, old technology is relatively backward, the introduction of new Huck nail riveting technology, through the introduction to Huck system, and from the aspects of efficiency, reliability and old technology, this paper compares and analyzes the superiority of Huck is obtained. Heavy dump truck with Huck technique, results are obvious, the technology will be widely used in the domestic auto industry.

Huck; Dump truck; Riveting technology

U466

A

1671-7988(2015)06-115-03

李靜，現(xiàn)就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心。