近年来，新能源汽（qì）车（chē）产业逐渐兴（xìng）起， “轻量化（huà）”成为（wéi）发展趋（qū）势，车身变轻（qīng）对（duì）于整（zhěng）车（chē）的能耗、车辆控制稳定性与碰（pèng）撞安全性（xìng）等（děng）方（fāng）面颇有益处（chù）。而轻量化的关（guān）键（jiàn）点在于“多材料（liào）结构（gòu）”的设计，在车身不（bú）同位置使用不同材（cái）料。其中，铝合金凭借其低密度、高强度（dù）、耐蚀性（xìng）等性能，得到广大汽车制（zhì）造商的青（qīng）睐，并在车身设（shè）计制（zhì）造中得到充分（fèn）的应（yīng）用。

铝合金是（shì）否能快速应用（yòng）于汽（qì）车行业很大程度（dù）上（shàng）取决于铝连接工艺的发（fā）展，特别是关于（yú）铝（lǚ）钢异种材料（liào）的（de）连接工艺。其中（zhōng），SPR自冲铆接工（gōng）艺（yì）克服（fú）传统铆接工艺的（de）外观差、效率低以及工艺复杂等缺点，实现冲（chōng）、铆一次（cì）性完成，且连（lián）接过程（chéng）不破坏板材的镀（dù）层，为汽（qì）车车身的连接（jiē）开辟了新途径。目（mù）前，SPR技术已（yǐ）经成为欧美高端车（chē）型（xíng）制造中的关键连接（jiē）技术（shù）之一，并（bìng）且（qiě）成熟应用于宝马（mǎ）、奥迪、美洲虎和沃（wò）尔沃等汽车的铝钢混合车身连接（jiē）中（zhōng），其中仅美洲虎铝制车身连接中SPR铆（mǎo）钉（dìng）的使用已达3000多个。

为了使SPR工艺得（dé）到（dào）更广泛的应用，众多国（guó）内（nèi）外企业和机构对SPR工（gōng）艺（yì）研究进行（háng）创新性的研究，包（bāo）括（kuò）对其连接方式（shì）的重点关注，其（qí）中就（jiù）有51ROBOT，作（zuò）为工业（yè）机器人一站（zhàn）式服务平台， 在SPR的研究和运用上（shàng），51ROBOT利用（yòng）自身优势，整合行业机器人（rén）、自冲铆接工艺优良技术等优势资（zī）源，联合（hé）设立SPR连接技术实验室，为客（kè）户（hù）提供专业的自冲铆接机器（qì）人系统解决方案。

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从SPR工艺技术中（zhōng）突破

SPR工艺是通过（guò）液（yè）压缸（gāng）或伺（sì）服电机提供动力将铆钉直（zhí）接压入待铆接板材，待（dài）铆接（jiē）板材在铆钉的压力作用下（xià）与铆钉发生（shēng）塑性变形，成形后充盈于铆模之中，从而形（xíng）成（chéng）稳定（dìng）连接的一种全新的板材连接（jiē）技术。

根（gēn）据铆钉的形状，SPR自冲（chōng）铆接（jiē）工（gōng）艺可以分为：无铆钉自（zì）冲铆接、实心铆钉自冲铆接、半空心铆（mǎo）钉自冲铆接。在汽车车身连接（jiē）中，既要考（kǎo）虑（lǜ）连接静强度和疲劳强度又要考虑车身（shēn）轻量（liàng）化，因（yīn）此大多数汽车生产企业选（xuǎn）择将半（bàn）空心铆钉自冲铆接工（gōng）艺应用于轻量化汽车车身薄（báo）板的（de）装配。SPR工艺（yì）的力学特点决定了铆接质量，与铆钉、模具、板材、冲压设备等因素有关影响铆接接（jiē）头性能（néng）。

SPR工艺（yì）的研究内容（róng）主要是工艺参数（shù）的确定。研究表明，SPR技术的研究存（cún）在多个（gè）难点，一是（shì）铆接设备的核（hé）心部位是冲头和凹模，铆（mǎo）钉形状的设计直接决定了接头（tóu）的结合形式，如（rú）何选取合适的铆接设（shè）备（bèi）和（hé）工艺参数使其达到最佳（jiā）匹配（pèi）效果是最主要的难（nán）点（diǎn）。二是国内大部分（fèn）的SPR工（gōng）艺设备（bèi）及铆钉是从国外直接购（gòu）买，部分工（gōng）艺参数无法更（gèng）改。因此，国内需自（zì）主研（yán）发SPR工艺（yì）设备，配套设计不（bú）同材料和（hé）形状的铆钉，深入（rù）研究该项技术，尽快（kuài）使该（gāi）项技（jì）术广泛应用于国内汽车的制造中。

为推（tuī）动（dòng）先（xiān）进制造技（jì）术的应用落地（dì），加快工业机器人的价值转化，哈工智能旗下51ROBOT工业机器人（rén）一站式服（fú）务（wù）平台应势而生。该平台（tái）提供了全面的解决（jué）方案，包括提供工业机器人设备（bèi）、机器人配套产品、技术支持和（hé）系统整合（hé）等（děng）服（fú）务，进一步促进工（gōng）业机器人的（de）在（zài）多个场景的落地应用，最终使企业获得更高的生产效益。

如何进一步优化自冲铆接

SPR工（gōng）艺过程（chéng）可将铆接过（guò）程（chéng）分为四个阶（jiē）段：

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1、夹紧阶段：压边圈向下压（yā）紧待（dài）铆接（jiē）板料。与此同时，铆钉也在冲头的驱动下垂直向（xiàng）下对板料进行预压（yā）紧。

2、冲（chōng）刺阶（jiē）段：冲头向下运动，推（tuī）动铆钉迫使其刺穿上（shàng）层板料，与此同（tóng）时铆钉也驱使下层（céng）板料向凹模内发（fā）生塑（sù）性变（biàn）形。

3、扩张阶段：随（suí）着铆接（jiē）过程（chéng）的进行，铆钉腿部逐渐张开（kāi），下层板（bǎn）料发（fā）生塑（sù）性（xìng）变（biàn）形逐（zhú）渐填充入（rù）凹（āo）模。在（zài）冲头和凹模凸台的共同作用下，铆钉腿部（bù）向周围扩张，嵌入下层板（bǎn）从而形（xíng）成了铆钉与板料间的机械互锁结构。

4、冲铆（mǎo）完成：当冲头将铆钉（dìng）下压至铆钉头与上层板料的上表面紧密接触且平齐时可（kě）以认为铆接完成，此时压边圈释放压边力，冲头将返回初始工位，冲铆结束（shù）。

从这些过（guò）程我们可（kě）以得（dé）知，上下板材在铆钉与凹模凸台（tái）的（de）作用下沿冲头下压（yā）方（fāng）向发生了（le）塑（sù）性变形（xíng），并且板（bǎn）材与铆钉接触的周（zhōu）边，塑性变形程（chéng）度较大。相关文（wén）献也指出垂（chuí）直于冲头下压（yā）方向，会导致接头整（zhěng）体的抗剪（jiǎn）切（qiē）强（qiáng）度明显（xiǎn）优（yōu）于抗剥（bāo）离强度（dù）。如果引入机器（qì）人接入自动铆（mǎo）接系统，其（qí）稳定性更能够提高（gāo）自冲铆接质量和（hé）生（shēng）产率。

机器人自冲铆接系统是由机（jī）器人、SPR自冲铆接枪头、动力和控（kòng）制单元、送料（liào）单（dān）元及（jí）其它（tā）外围设备组成，属于机（jī）械连接，没有热输入，可以有（yǒu）效（xiào）避免热（rè）连接所引起的种种问题，机器人的加入可以消除人为因（yīn）素对产（chǎn）品质量（liàng）的（de）影（yǐng）响，保（bǎo）证产品的质量（liàng）。因（yīn）而工业机器人的选择至关重要，与配（pèi）套设（shè）备的合理链（liàn）接也是机（jī）器人顺利完成各种工艺流程的（de）重要部分，为此，51ROBOT推出（chū）的“ROBOT＋”升级服务，整合（hé）国际优质（zhì）机器（qì）人品牌资（zī）源（yuán），根据（jù）用（yòng）户实（shí）际需求与行业应用特点，为机器（qì）人集（jí）成商提供一系列的机器人解决方案。

SPR铆接（jiē）在国民（mín）应用（yòng）与（yǔ）创新

在SPR铆接（jiē）工艺中，“自冲”的特点为快速生产（chǎn）和流水线（xiàn）制（zhì）造创造了条件，该工艺可用于汽车底盘件、汽车覆盖件、车（chē）座椅等之间的（de）连接，特别是（shì）对火车车厢板间的连（lián）接具有重要的意（yì）义。随着汽车制造业的不断发展，各种新型材（cái）料的广泛应用，自冲铆接工艺（yì）在（zài）实现汽车轻量化中呈现出了（le）异（yì）军突起的（de）势头。

自冲铆接工艺已成熟应用于汽车制造工业中，还涉及到轨道交通、房屋建筑甚至（zhì）日常生活用品。在房屋建造中，钢（gāng）结构变得普遍，传（chuán）统的激光焊或者（zhě）螺栓连接都需（xū）花费较多时间（jiān）和成本，质量（liàng）也并不一（yī）定可靠。SPR工（gōng）艺在节省时间和成本（běn）的基础上，不产生工业废料，并且保护钢（gāng）材的镀锌层不（bú）被破坏（huài），保证了钢材的（de）耐腐蚀性。

采用传统的沉头铆钉进行连（lián）接不（bú）仅耗（hào）时、费（fèi）用较高（gāo），还会破（pò）坏标志的反光面。采用SPR工艺，快（kuài）速简单，并且保护了标（biāo）志的反光面，连接强度也（yě）符合预期（qī）要求（qiú）。

目前（qián）国（guó）内（nèi）外学者已在铆（mǎo）接过程中各种因素对质量影响（xiǎng）方面进（jìn）行了大量的相关研究（jiū）工作。国内（nèi）还应建立完整的机器（qì）人SPR铆接技术应用系（xì）统，便（biàn）于在国内汽车制造工业中（zhōng）的广泛应用，更（gèng）是有助于推（tuī）进工业自动化（huà）进步与创新。