Non-standard car body element joining process with solid self-piercing rivet

• Autorzy: Mucha J. , Spisak E. , Koscak L.

Warianty tytułu

PL

Niekonwencjonalna technologia łączenia elementów karoserii samochodów - łączenie nitem samowykrywającym

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca w zarysie przedstawia technologię łączenia przez nitowanie bezotworowe za pomocą nita samowykrywającego. Opisano w niej możliwości łączenia nitem specjalnym oraz uniwersalnym. Specjalny stosowany jest dla konkretnej grubości łączonych warstw materiału, natomiast wielozadaniowy umożliwia łączenie w obrębie jednego wyrobu jednym nitem różnych grubości scalanych warstw. Łączenie nitem samowykrywającym umożliwia spajanie materiałów o zróżnicowanych własnościach mechanicznych, zarówno słabo umacniających się jak też z dużym umocnieniem materiału. Łącznik w postaci nita nie jest zakuwany, lecz wciskany w łączone materiały, a następnie odpowiednio zablokowany w łączonych elementach. Przedstawiono charakterystyki siłowe uzyskane dla złączy poddanych próbie ścinania, wykonanych przede wszystkim od własności mechanicznych scalanych elementów. W przypadku łączenia blach nitem podstawowym oraz uniwersalnym uzyskano energochłonność procesu montażu na podobnym poziomie w obu przypadkach. Zanotowano natomiast zróżnicowaną wielkość absorpcji energii odkształcenia podczas testu wytrzymałościowego. Ponadto w opracowaniu zaprezentowano kilka wybranych praktycznych implementacji tej technologii w procesie montażu elementów z blach w przemyśle motoryzacyjnym.

EN

This paper outlines the riveting process using the piercing rivet. The possibilities of special and multipurpose rivet joining have been described. The special rivet is used for a specified thickness of material joined, and the universal rivet is used to join several material layers of various thickness. The piercing rivet enables joining the materials of different mechanical properties, featuring both high and low material strain hardening. The fastener is not being clinched, but interfered into materials being joined, and then properly locked in them. There have been presented the force characteristics, achieved for shear tested joints made up of special and universal piercing rivet. The joint strength depends significantly on mechanical properties of joined elements. When joining the sheets using standard and universal rivet. When joining the sheets using standard and universal rivet, the energy consumption of the process has been similar in both cases. However, the different deformation energy absorption value has been observed during the strength test of these joints. Moreover, several selected real life implementations (automotive industry, steel plate joining) of this process have been presented in this paper.

Słowa kluczowe

PL

łączenie; montaż; nadwozie samochodowe; Solid SPR; wytrzymałość połączenia

EN

assembly; joining; motor-car body; Solid SPR; strength of a joint

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 2
• Strony: 57--67
• Opis fizyczny: 167--177,Bibliogr. 18 poz.,Fot., rys.,

Twórcy

autor

Mucha J.

autor

Spisak E.

autor

Koscak L.

• Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] NONG, N., KEJU, O., YU Z.,ZHIYUAN Q., CHANGCHENG, T., FEIPENG, L.: Research on press joining technology for automotive metallic sheets. Journal of Materials Processing Technology, vol. 137, nr 1-3, ss. 159-163, 2003.
• [2] KAŠČÁK, Ľ., SPIŠÁK E., MUCHA, J.: Joining of steel sheets for automotive industry using press joining method. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej seria Mechanika z. 80, ss. 121-126, 2010.
• [3] MUCHA, J., KAŠČÁK Ľ., SPIŠÁK, E.: Analiza wytrzymałości złączy przetłoczeniowych blach stalowych, stosowanych na elementy nadwozi pojazdów samochodowych. Archiwum Motoryzacji, nr. 3, ss. 185-196, 2010.
• [4] MUCHA, J., BARTCZAK, B.: Thoughts on the effective modeling of the process of joining thin sheets using the clinching method. Obróbka Plastyczna Metali, t. XXI, nr 2 , ss. 105-117, 2010.
• [5] MUCHA, J.: The characteristics of H320LA steel sheet clinching joints. Advances in Manufacturing Science and Technology, vol. 34, nr. 4, ss. 47-61, 2010.
• [6] VARIS, J. P.: The suitability of round clinching tools for high strength structural steel. Thin-Walled Structures, vol. 40, nr 3, ss. 225-238, 2002.
• [7] LEE, C. J., KIM, J. Y., LEE, S. K., D. C. KO, KIM, B. M.: Parametric study on mechanical clinching process for joining of aluminium alloy and high strength steel sheets., Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 24, nr 1, ss. 123-126, 2010.
• [8] ABE, Y., MATSUDA, A., KATO, T., and MORI K.: Plastic joining of aluminium alloy and high strength steel sheets by mechanical clinching. Steel Research International, vol. 79, nr 1, ss. 649-656, 2008.
• [9] NEUGEBAUER, R., KRAUS, C., DIETRICH, S.: Advances in mechanical joining of magnesium. CIRP Annals – Manufacturing Technology, vol. 57, nr. 1, ss. 283-286, 2008.
• [10] MUCHA, J.: Rozwój technik wytwarzania złączy nitowych - nitowanie bezotworowe. Mechanik, nr 5-6, ss. 454-460, 2007.
• [11] MUCHA, J.: Analiza wybranych cech użytkowych połączeń nitowanych bezotworowo. Technologia i Automatyzacja Montażu, z. 1, ss. 10-12, 2008.
• [12] MUCHA, J.: Klasyfikacja oraz charakterystyka połączeń nitowanych bezotworowo. Technologia i Automatyzacja Montażu, z. 4, pp. 7-10, 2007.
• [13] www. kerbkonus.de (01.10.2010).
• [14] MUCHA, J.: Wstrzeliwanie łącznika - nowatorskie podejście do procesu montażu. Stal Metale & Nowe Technologie, nr. 9, pp. 80-83, 2010.
• [15] MUCHA, J.: Charakterystyka połączeń wykonanych technologią wstrzeliwania łącznika. Mechanik, nr 12, pp. 968-971,2010.
• [16] SOBOTOVA, L., SPIŚAK, E.: Evolution of Progressive Technologies In Joining Processes of Non-ferrous Materials. Monografia pod red. Grzegorza Samołyka pt. „Progresywne Materiały i Technologie", pp. 98-106, 2010, ISBN 978-83-7497-094-5.
• [17] PN-EN 10130:2008- Wyroby płaskie walcowane na zimno ze stali niskowĘglowych do obróbki plastycznej na zimno - Warunki techniczne dostawy.
• [18] PN-EN 10268:2006 - Wyroby płaskie ze stali o podwyższonej granicy plastyczności walcowane na zimno co obróbki plastycznej na zimno - Warunki techniczne dostawy.