近（jìn）年来，新能源汽（qì）车产业逐渐兴起， “轻量化”成为（wéi）发展趋（qū）势，车（chē）身（shēn）变（biàn）轻对于（yú）整车的能耗、车辆控制（zhì）稳定性与碰撞安（ān）全性（xìng）等方面颇有益处。而（ér）轻（qīng）量化的关键点在于“多（duō）材料结构”的设计，在车身不同（tóng）位置（zhì）使用不同材料。其中，铝合（hé）金（jīn）凭（píng）借其低密（mì）度（dù）、高（gāo）强度、耐蚀性等性（xìng）能（néng），得到广大汽车（chē）制造商的青睐，并在车身设计制造中得到充分的应用。

铝合（hé）金是否能（néng）快速应用于汽车行业很（hěn）大程度上取决于铝连（lián）接工艺的发展，特别是关于铝（lǚ）钢异种材料的连接工艺（yì）。其中，SPR自冲铆接工艺克服传统铆接（jiē）工艺的外（wài）观差、效率低以及工艺复杂等缺点（diǎn），实现冲、铆一（yī）次性完成，且（qiě）连接过程不破坏板（bǎn）材的镀层，为汽（qì）车车身的连（lián）接开辟了新（xīn）途径。目前，SPR技（jì）术已经成为欧美高端车型制（zhì）造（zào）中的关键连接技术之一，并且成熟应用于宝（bǎo）马、奥（ào）迪、美洲虎和沃尔沃等汽车（chē）的铝钢（gāng）混（hún）合车身连接中，其（qí）中仅美（měi）洲虎铝制车身连接中SPR铆钉的使用已达3000多个。

为了使SPR工艺得到更广（guǎng）泛的应用，众多国内外企业和机构对SPR工艺研究进行（háng）创新性的研究，包括对其连接方式的重点关注，其中就（jiù）有51ROBOT，作为（wéi）工业（yè）机器人一站式（shì）服务（wù）平台， 在SPR的研（yán）究（jiū）和运用上，51ROBOT利用（yòng）自身优势，整（zhěng）合（hé）行业机器人、自冲铆接工（gōng）艺优良技术（shù）等优势资源，联（lián）合设立SPR连接技（jì）术实验室，为客户提供（gòng）专业的自冲铆接机器人系统（tǒng）解决方（fāng）案。

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从SPR工艺（yì）技术中突破

SPR工艺是通过液压（yā）缸或伺服电机（jī）提供动力将（jiāng）铆（mǎo）钉直接压入待铆接板材，待铆接板材在（zài）铆钉的（de）压力作用下与铆（mǎo）钉发生（shēng）塑（sù）性（xìng）变形，成形后充盈于铆模之中，从而（ér）形成（chéng）稳定连（lián）接的（de）一（yī）种全（quán）新的板材（cái）连接（jiē）技术。

根（gēn）据铆钉的形状，SPR自冲铆接（jiē）工艺可（kě）以（yǐ）分为：无铆钉自冲铆接、实心铆钉自冲铆（mǎo）接、半空心铆钉自冲铆（mǎo）接。在汽车车身连接中，既要考虑连接（jiē）静强度和疲劳强度又要考虑车身轻量化，因此大多数汽车生产企业（yè）选择将（jiāng）半空（kōng）心铆钉自冲铆接工艺应用于轻量化（huà）汽（qì）车车身薄板的装（zhuāng）配（pèi）。SPR工艺的力学特点决定了（le）铆接质量（liàng），与（yǔ）铆钉、模（mó）具（jù）、板材、冲压设备（bèi）等因素（sù）有关影响铆接接头性能。

SPR工（gōng）艺的研究（jiū）内容主要是工艺参数的（de）确定。研究（jiū）表明，SPR技（jì）术的（de）研究存在多个（gè）难点（diǎn），一是（shì）铆（mǎo）接（jiē）设备（bèi）的核心部位是（shì）冲（chōng）头和凹（āo）模，铆钉（dìng）形状的设计直接决定了接头（tóu）的（de）结合形式，如何选取合适的铆接设备和工艺参（cān）数使其达到最（zuì）佳（jiā）匹配效果是最主要的难点。二是国内大部分的（de）SPR工艺设备及铆钉是从（cóng）国（guó）外直接购买，部分（fèn）工艺（yì）参数无法更（gèng）改。因此，国内需自主研发SPR工艺（yì）设备（bèi），配（pèi）套设计（jì）不（bú）同材（cái）料和形状（zhuàng）的铆钉（dìng），深入研究该（gāi）项技术（shù），尽快使该项技术（shù）广（guǎng）泛应用于国内汽车的制造中。

为推动先（xiān）进制造技术的应（yīng）用落地，加快工业机器人的（de）价值转化，哈（hā）工（gōng）智能旗下（xià）51ROBOT工业机器人一（yī）站式服务平台应势而生。该平台提供了全面的解决（jué）方案，包括提供工业机器人设备、机器人（rén）配套产品、技术支持（chí）和系统整合等服务，进一（yī）步促（cù）进工业机器人的在多个场（chǎng）景的落（luò）地（dì）应用，最终（zhōng）使企业获得更高的生产效益。

如（rú）何（hé）进一步优化自冲（chōng）铆接

SPR工艺过程可将铆接（jiē）过程分为四个阶段（duàn）：

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1、夹紧阶段（duàn）：压边圈向下（xià）压（yā）紧待铆接板料。与此（cǐ）同时，铆钉也在冲头的驱动下垂（chuí）直向下对板料进（jìn）行预压紧。

2、冲刺阶段：冲头向下运动，推（tuī）动铆钉迫使其刺穿上层板料，与此同时铆钉也驱使下层（céng）板（bǎn）料向凹（āo）模内发生（shēng）塑性变形。

3、扩张（zhāng）阶段：随着铆接过程的进（jìn）行，铆钉腿部（bù）逐渐张开，下层板料发生塑性变形逐渐填充入凹模。在冲头和凹模凸台的共同作用下，铆（mǎo）钉（dìng）腿部向周围扩张，嵌入下层板从而形（xíng）成了铆钉与板料（liào）间的机械互锁结（jié）构。

4、冲铆完成：当（dāng）冲头将（jiāng）铆钉下（xià）压至铆钉头（tóu）与上层板（bǎn）料（liào）的上表面紧密接触且平齐（qí）时可（kě）以（yǐ）认为铆接完成，此时压边（biān）圈释放压边力（lì），冲头将返回初（chū）始工位（wèi），冲铆结束。

从这些过程我们（men）可以得知，上下板材（cái）在（zài）铆（mǎo）钉（dìng）与（yǔ）凹模凸（tū）台的作用（yòng）下沿冲头下压方向发生了（le）塑性（xìng）变形，并（bìng）且板材与铆钉接触的周边，塑性变形程（chéng）度较大。相（xiàng）关文献也（yě）指出垂直于冲头（tóu）下压方向，会导致（zhì）接头整体（tǐ）的抗剪（jiǎn）切强（qiáng）度明显优于抗剥离（lí）强度。如果引入机器人接入自动铆（mǎo）接系统，其稳定性更（gèng）能够提高自冲铆接质量和生产（chǎn）率（lǜ）。

机器人自（zì）冲铆接系统是（shì）由机器人、SPR自冲铆接枪头、动力和控制单元、送料单元及其它外（wài）围设（shè）备组成，属于机械连接，没有热输（shū）入，可以有效避免热连（lián）接所（suǒ）引起的种种（zhǒng）问题，机器人的加入（rù）可以消除（chú）人为因素对产品质量的影响（xiǎng），保（bǎo）证产品（pǐn）的质量。因而（ér）工业机器（qì）人的选择至关重要，与（yǔ）配套设备的合理链接也是机器人（rén）顺（shùn）利完成各种（zhǒng）工艺流程的重要部分，为此，51ROBOT推出（chū）的“ROBOT＋”升级服务，整（zhěng）合国际优（yōu）质（zhì）机器人品牌资源，根（gēn）据用户实际（jì）需（xū）求（qiú）与行（háng）业应用特点，为（wéi）机（jī）器人集成商提（tí）供一（yī）系（xì）列的（de）机（jī）器人解（jiě）决方案。

SPR铆接在（zài）国民应用（yòng）与创新

在SPR铆接工艺中，“自冲”的特点为快速生产和流水线制造创造了条件，该工艺（yì）可用于汽车底盘件、汽车覆盖件、车座椅等之间（jiān）的连接，特别是对火（huǒ）车车厢板间的连接具有重要的意义。随着汽车（chē）制造业的不断发（fā）展，各种（zhǒng）新型材（cái）料的广泛应用，自冲（chōng）铆（mǎo）接（jiē）工艺在实现（xiàn）汽（qì）车轻量化中呈现出（chū）了异军突起的势头（tóu）。

自冲铆接工艺已成熟应用于汽车制造工（gōng）业中，还涉及到轨道交通、房屋建（jiàn）筑甚至日常生活用品。在房屋建（jiàn）造中，钢结（jié）构变得普遍（biàn），传（chuán）统（tǒng）的（de）激光焊或者螺栓连接都需花费较多时（shí）间和成本，质量（liàng）也并（bìng）不（bú）一定可靠。SPR工艺（yì）在节省时间和成本的基（jī）础上，不产（chǎn）生（shēng）工业废（fèi）料，并且（qiě）保（bǎo）护钢材的镀锌层不被破（pò）坏，保证了钢材的耐腐蚀性。

采用传统的沉头铆钉进（jìn）行连接（jiē）不仅耗时（shí）、费用较高，还会破坏标（biāo）志（zhì）的反光面。采用SPR工（gōng）艺，快速简（jiǎn）单，并（bìng）且保护了标志的（de）反（fǎn）光（guāng）面，连接强度也符合预（yù）期要求。

目前国内外学者已在铆接过程（chéng）中各（gè）种（zhǒng）因素对质（zhì）量影响（xiǎng）方面进行了大（dà）量的相关研究工作。国内还（hái）应（yīng）建立完整的（de）机器人SPR铆（mǎo）接技术应（yīng）用系统，便于在国（guó）内汽车制造（zào）工业中的（de）广泛（fàn）应用，更是（shì）有助于推（tuī）进工业自动化进步与创新。