随着全球汽车行业对节能减排要求的日益严格,轻量化设计已成为未来汽车发展的核心方向。无论是纯电动车、混动车还是传统燃油车,如何在减轻车身重量的同时保证结构刚度,是各国车企共同面临的挑战。德国作为汽车制造强国,正积极采用钢铝混合等新材料组合,这对传统的连接工艺提出了严峻考验。
在轻量化材料混合应用中,传统的电阻焊技术往往难以奏效,导致铆接等连接方式迎来复兴。然而,在无法实现双面操作的狭窄空间内,铆接也显得力不从心。此时,流动成型螺钉(Fließformschrauben)技术便成为了解决这一痛点的关键方案。该技术能够确保不同材质板材之间的高强度连接,且无需预先钻孔,特别适用于机器人辅助的自动化生产线。
德国知名紧固件供应商Deprag最新推出的装配系统,正是针对此类狭窄空间设计的创新产品。据其销售总监Jürgen Hierold介绍,该系统通过独特的侧向偏移传动设计,将驱动电机与螺钉轴心错开,使得螺钉能够轻松触及距离障碍物边缘仅14毫米的极窄安装点。此外,整个螺钉模块支持全方位旋转,极大地提升了在复杂车身结构中的操作灵活性。
流动成型螺钉的装配过程高效且精密,全程仅需不到2秒。该技术利用高速旋转产生的摩擦热,在未预钻孔的铝板或钢板上直接“挤”出一个孔洞,随后在孔内形成精密的多头螺纹。这一过程不仅省去了预钻孔和冲孔的工序,还确保了螺钉与板材的完美结合,无需额外的螺母或防松装置。形成的螺纹孔甚至在维修时也能兼容普通螺钉,极大地提升了系统的可靠性。
为进一步提升生产效率,Deprag的系统采用了双螺钉缓存设计。在机器人进行第一颗螺钉装配的同时,第二颗螺钉已自动填充至待命位置,显著减少了停机补料时间。配合气动定位夹具和智能传感器,系统能精准监控装配过程,确保每一次连接都符合预设的扭矩和角度参数,实现了真正的节拍优化。
对于中国制造业而言,这一技术突破展示了在高端装备领域“以柔克刚”的解决方案,特别是在新能源汽车车身轻量化与自动化产线升级中,掌握此类适应复杂空间的高效连接技术,将有助于提升国产汽车制造的整体竞争力与生产效率。
