新型铆接技术HUCK在某重卡自卸车上的应用与分析

李 静

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥230601）

新型铆接技术HUCK在某重卡自卸车上的应用与分析

李 静

（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥230601）

本文针对某重卡铆接技术的现状展开分析，老技术较为落后，现引进新型铆接技术Huck钉。通过对Huck系统的介绍，并从作业效率、可靠性等方面与老技术进行对比分析，得出了Huck的优势所在。某重卡自卸车采用Huck技术后，效果较为明显，该技术必将在国内汽车行业得到广泛应用。

Huck；自卸车；铆接技术

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

前言

某重卡自卸车全车架总成采用276个螺栓进行配件的紧固连接，单台车架四人同时需要11分钟才能完成螺栓紧固和定扭矩操作（单人操作需要22分钟），员工劳动强度大、工作效率低，现场作业环境噪音大，为解决以上问题，该公司引进了新型铆接技术HUCK，大大缓解了该现状。

1、HUCK介绍

1.1 HUCK铆接技术原理

新型Huck紧固件与传统螺栓利用扭力旋转产生紧固力不同，H uck紧固件利用虎克定律原理，经Huck专用设备，在单向拉力的作用下，拉伸栓杆并推挤套环，将内部光滑的套环挤压到螺杆凹槽使套环和螺栓形成100%的结合，具有高紧固力、永不松动及高抗剪切力等优异性能。

1.2 设备结构

Huck钉的设备结构形式由液压站（图1）、高压油管和安装工具、工具枪头（图2）组成，通过液压站输出压力动能，动力通过高压油管输出到安装工具和枪头实施Huck钉的拉动紧固。

1.3 操作流程介绍

（1）钉杆安装就位，套环旋在顶杆上。

（2）将工具枪头推入钉杆的短尾部分。当工具启动时，拉爪将会咬合短尾将钉杆拉进枪头，此时枪头外环部分将会施力在套环上，此时板件之间的间隙将被消除。

（3）当到达预设定的力的值时，枪头外环开始挤压套环使其变形并进入钉杆的锁环内，持续的挤压将会使套环伸长，并拉伸钉杆，产生精确的夹紧力。

（4）当铆接动作完成，枪头会退出钉杆，松开拉爪，最后完成安装。

2、性能分析

某重卡自卸车现有紧固件由Q18114系列六角法兰面承面带齿螺栓加上55564-Y3160锁紧螺母组成，部分横梁件下翼边采用铆钉进行铆接连接。现有紧固件主要集中分布在自卸车型车架挡板连接部位，左右对称分布共有130-160个螺栓套件。其余紧固件分布在横梁件和悬挂件与纵梁的连接装配上。考虑到其他部位应用Huck钉操作空间问题和与总装部件干涉问题，我们主要研究方向为Huck钉在重卡自卸车架总成挡板部位应用。

2.1 工作效率提升分析

以某Y3自卸车型车架总成为例，全车架共有276组螺栓紧固件（8组M12、216组M14、52组M16），螺栓的单件紧固加复紧定扭时间为9.6-12秒，进行螺栓紧固件和Huck钉安装紧固时间对比（表1、表2、表3）：

明显Huck Bobtail紧固件比标准高强紧固螺栓套件工作效率高。相对不复力矩的情况可节约26%的工时，相对复力矩的情况可节约70%的工时。

2.2 紧固可靠性对比分析

下面通过实验测试，来对比分析HUCK钉与螺纹连接的夹紧力与抗震性能实验条件如下：规格：M16，振幅：±1.5mm，频率：12.5H。

1）夹紧力测试：

图5反映出：

Huck 的夹紧力偏差范围较小，容易控制；

Huck 的夹紧力均值大于相邻大一直径的标准螺栓，可减少使用数量，提高经济效益。

2）抗震性测试：

图6反映的是M16的Huck Bobtail和高强度螺栓螺母（表面涂层Magna565，无垫片），在振幅±1.5mm、频率12.5Hz的条件下进行Junker横向振动试验。从三次试验结果曲线可以看出，Huck Bobtail的抗振性能远远优于螺栓螺母。螺栓螺母随着振动时间的加长，夹紧力直线下降，达100s时夹紧力几乎为零，而Huck Bobtail的夹紧力仅仅在测试开始的前几秒钟夹紧力有少许下降，之后夹紧力趋向一个稳定值，夹紧力变化小于20%。

自卸车后悬架部分受力主要为剪切力，故HUCK性能相对螺栓较好。

图7是Huck Bobtail紧固件与普通螺栓螺母牙纹对比图，可以看出Huck紧固件之所以具有如此优异的抗振和抗疲劳性能，主要是由于其连接原理与螺栓螺母存在本质上的差别，具体表现在：

传统螺栓的螺母螺纹与螺柱螺纹仅在牙纹侧边形成点接触，接触面积不足整体螺纹面积的30%，Huck套环与螺钉的连接方式为100%过盈配合，具有更大的摩擦阻力；

Huck套环比一般普通螺母螺纹高出50%～100%，从配合面积来看，Huck紧固约为螺栓紧固的1.5～2倍。综合考虑两方面原因，Huck连接方式的接触面积约为普通螺栓螺母的5～7倍。

3、分析及应用结果

3.1 分析结果

经过以上分析不难看出Huck钉在自卸车上的应用较为成功，该技术具有诸多优点，具体如下：

1.简单易学的操作，对操作人员无任何特殊要求；

2.目视检测即可完成安装后检查；

3.快速及安静的安装操作；

4.最大限度的降低了人为操作失误的可能性；

5.不需要扭力扳手，工作效率提升，劳动强度降低；6.连接强度及可靠性较高。

3.2 应用结果

根据不同挡板连接孔位不同布置的车型进行了自卸车型车架总成的Huck钉多次试装，从连接强度、可靠性和经济成本多方面考虑，以确定Huck钉在某重卡自卸车型车架上的工艺应用部位。

长挡板车型应用：挡板与纵梁连接共计118个螺栓，经过优化Huck钉替换螺栓50个，取消螺栓装配30个，铆钉替代螺栓装配12个，保留26个螺栓装配；短挡板车型应用：挡板与纵梁连接共计74个螺栓，Huck钉替换螺栓34个，取消螺栓装配20个，保留20个螺栓装配。

Huck钉在重卡自卸车型挡板部位应用的规格型号（表4）

4、结语

Huck Bobtail紧固件是目前世界上唯一不需要扭力而产生紧固力的紧固件。其紧固力大小取决于螺杆直径大小及相配套的套环。在国外重型汽车应用较多，如奔驰、斯堪尼亚、万国、沃尔沃等。Huck Bobtail新型紧固技术具有操作简单、安装快捷、安装强度及精度高、抗振抗疲劳等显著优势，某重卡自卸车采用该技术获益颇多，后期将在全系列车型上使用，我相信在不久的将来该技术在汽车行业能得到广泛的应用。

[1] 章宏甲,黄谊.液压传动:机械工业出版社,2003.

[2] 王广怀.液压技术应用.哈尔滨工业大学出版社,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

李静，现就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心。