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FDS铆钉

发布时间:2018-08-03   来源:螺丝君  

  随着轻量化对于燃油经济性的影响,铝合金材料开始在车身中的广泛应用,铝合金型材以及铸件所占的比例不断增加。对于板件与型材等管状封闭结构的连接,目前广泛采用的单边连接方法是FDS流钻螺钉。

FDS流钻螺钉

FDS流钻螺钉实物图

FDS流钻螺钉截面图

  简介

  FDS流钻螺钉拧紧工艺是一种通过设备中心拧紧轴将电机的高速旋转传导至待连接板料摩擦生热产生塑性形变后,自攻丝并螺接的冷成型工艺。此工艺为单面连接技术,英文简称FDS(Flow drill screw)。

  FDS工艺通过螺钉的高速旋转软化待连接板材,并在巨大的轴向压力作用下挤压并旋入待连接板材,最终在板材与螺钉之间形成螺纹连接,而中心孔处的母材则被挤出并在下层板的底部形成一个环状的套管。

  FDS连接工艺过程包括六个阶段:

  旋转(加热)→穿透→通孔→攻螺纹→拧螺纹→紧固。

  1. 加热:流钻螺钉低速低压与板件表面接触。

  2. 穿透:板件在流钻螺钉的高转速高压力作用下产生塑性变形。

  3. 通孔:流钻螺钉在板件上钻出柱型通孔。

  4. 攻螺纹:板件被流钻螺钉钻破,转速及压力降低,使流钻螺钉可以在孔内自攻螺纹。

  5. 拧螺纹:正常螺钉拧紧过程。

  6. 紧固:板件冷却并与流钻螺钉紧密贴合,形成一个气密性和水密性极高的连接。

  目前车身用较多的FDS钉子M5 x 20 或 22这两种,且钉子头部花型为EP12(梅花头)。M5的钉子单个重量约为4~5g,而SPR钉子的重量约为0.3~0.8g。FDS螺钉通过特殊的感应加热高频淬火工艺制造,螺钉的表面硬度将达到HV450-HV600。

  优点:

  Ø 连接过程仅需要单侧空间

  Ø 螺钉在连接过程中不需要变形,可以用来连接异种材料;

  Ø 螺钉可拆卸

  Ø 可以有预开孔或者没有预开孔;

  Ø 气密性水密性好;

  Ø FDS工艺过程无碎屑产生

  缺点:

  Ø 车身夹具需要较高的刚性支撑;

  Ø FDS螺钉成本较高;

  Ø 工艺完成后螺钉正反面均有较大凸起保留

  Ø 增加重量,不利于轻量化

 

  应用 

  总结  

  目前FDS流钻螺钉技术在国外已广泛应用(奥迪、保时捷卡宴、奔驰E级、C级,大众,福特F150以及通用CT6等车型),国内车型也开始陆续应用,因其具备单侧空间及可连接异种金属的特点广泛应用。

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