北京大兴SPR铆钉,标志牌SPR铆钉

SPR（Self-Piercing Riveting）自冲铆接技术作为一种新型连接工艺，广泛应用于汽车车身制造中。阐明SPR工艺研究的难点和铆接的变形过程，归纳总结国内外关于SPR的相关研究现状，探讨接头质量的评价指标及方法，探究未来SPR工艺研究的方向和研究，并列举SPR工艺在汽车工业与其他领域中的应用。

目前，SPR技术已成为欧美车型制造中的关键连接技术之一，并且成熟应用于宝马、奥迪、沃尔沃和美洲虎等汽车的铝钢混合车身连接中，其中美洲虎铝制车身连接中SPR铆钉的使用已达3000多个。


过优化铆接过程中工艺参数，理论上可以得到需要的接头质量和连接强度。关于工艺参数的研究主要包括：铆钉腿部直径和长度、凹模直径和凸台高度、板材强度和排列顺序、冲压载荷和速度等对接头质量和连接强度的影响。自冲铆接工艺试验影响因素众多、难以量化，相关文献构建了自冲铆接工艺参数的评价指标体系，建立了比较矩阵，确定了各项评价指标的权重。并采用试验数据验证评价方法的正确性，得出自冲铆接工艺参数重要度排序。

铆接接头截面形貌如图3所示。其中，底切量、底部厚度和剩余厚度是评价铆接质量和连接强度的主要评价参数。底切量是指铆接完成后，铆钉腿部外边缘到被铆钉剪断的上层板的下边缘点的水平距离。底切量越大，铆钉腿部嵌入下层板越深，铆钉与下层板所形成的机械互锁程度越高，铆钉接头的连接强度就越高。底部厚度是指铆钉腿部到下层板底部的轴向厚度。剩余厚度为铆钉腿部内侧下层板薄处的厚度。底部厚度和剩余厚度用来评价下层板在铆接后的强度和密封效果，数值过小说明下层板强度不足，可能会产生裂纹。