文章目录:

1、Huck铆钉在铝合金车身上的应用2、铝合金门窗工程技术加工工艺、组装技术及封样要求3、家里铝合金门窗安装完了,该如何验收门窗的质量及安装质量

Huck铆钉在铝合金车身上的应用

在现代铝合金客车车身生产中,铆接、螺栓连接和焊接是主要的3种连接方式。

铝合金结构车身焊接时,不仅易导致骨架变形,而且易产生气孔、咬边、裂纹、未熔合等诸多缺陷,工艺技术难度大,对操作人员的专业技能要求偏高。

根据有关资料介绍,矫正铝合金焊接变形的工时约占制造车体全部工时的20%左右。螺栓连接车身精度较差,生产效率低,扭矩检测困难,且车身结构在振动或交变荷载作用下,螺纹容易变形,使螺栓连接松动。

铆接车身无应力变形,无需矫正工序,无需检测扭矩工序,工艺技术简单,对操作人员的专业技能要求低,同时其制造车间节省能源、减少污染、绿色环保。

目前,国内众多客车厂也相继开发出全铝合金铆接车身,如申龙SLK6109、海格KLQ6762、申沃SWB6108、金港ZJG6140 等。

铆接技术虽然优势明显,但受其结构设计、力学性能、作业空间等方面的制约,其在铝合金车身上的应用还不能完全取代焊接。

01 Huck 铆钉的特点和分类

Huck 铆钉包括钉杆和钉套 2 个部件,钉杆又包括钉头、锁紧槽、断颈槽、尾段( 枪爪槽) 4 个部位,如图1所示。

图1 Huck 铆钉的结构

与传统螺栓利用扭力旋转产生紧固力不同,采用特有的环槽锁紧、环槽断裂技术,在外界拉力下,拉伸钉杆挤压钉套产生塑性变形,靠变形部位夹紧基材实现可靠的紧密连接,如图2所示。

此结构具有高夹紧力和高抗剪力性能,从根本上解决了普通紧固件在振动情况下松动的问题。同时具有更高的精度、更高的生产效率、优异的抗振及抗疲劳性。

在国内外许多需要螺栓连接或焊接的建筑、汽车、铁路、船舶、航天结构上都使用了大量的 Huck 铆钉,以降低螺栓连接或焊接的应用比重。

图 2 拉力与位移曲线

目前应用在铝合金客车车身上的 Huck 铆钉按放钉方式分为双面盲拉铆钉和单面盲拉铆钉两大类。双面盲拉铆钉先从基材背面放入铆钉,再从基材正面拉铆;

单面盲拉铆钉既从基材正面放入铆钉,也从基材正面拉铆。按结构形式,Huck 铆钉可分为环槽铆钉、拉丝抽芯铆钉和哈克博姆铆钉 3 种类型,在国外又被分别称做 HuckBolt、Magna-Lok 和 Huck BOM。

环槽铆钉( HuckBolt) ,又称哈克钉,由一个钉套和一个钉杆两个独立的部件组成,属于双面盲拉铆钉。

环槽铆钉利用胡克定律原理,经由拉铆钉专用设备,在单向拉力的作用下,拉伸钉杆并推挤钉套,结构件被压紧后,将内部光滑的钉套挤压到钉杆凹槽使钉套和钉杆形成 100%的过盈配合,达到设计夹紧力后,钉杆断颈槽拉断完成铆接,如图 3 所示。

环槽铆钉抗剪力高、抗拉力高,铆接范围大( 铆接厚度 3. 5 ~ 30 mm) ,但在作业空间狭窄的结构中,操作不如单面盲拉铆钉方便。

图3 环槽铆钉铆接原理

拉丝抽芯铆钉( Magna-Lok) 属于单面盲拉铆钉, 与环槽铆钉结构不同,在单向拉力的作用下,钉杆拉伸向上,使钉杆尾端较粗部分进入钉套中。

将钉套逐渐挤压增粗并填满钉孔,结构件被压紧后钉杆上的环形凹槽推入钉套的环形凸台内锁止,达到设计夹紧力后,钉杆断颈槽拉断完成铆接,如图 4 所示。

拉丝抽芯铆钉成本低,操作方便,但力学性能较差,其抗剪力和抗拉力分别为环槽铆钉的 0. 8 倍和 0. 7 倍,铆接厚度范围小( 铆接厚度为 1. 5 ~ 16 mm) 。

图4 拉丝抽芯铆钉铆接原理

哈克博姆铆钉( Huck BOM) 同属于单面盲拉铆钉,不但具有环槽铆钉永不松动的结构特点,同时具有拉丝抽芯铆钉单面放钉的优势。

在单向拉力的作用下,拉伸钉杆并推挤钉套,使钉套尾端变形形成墩头,结构件被压紧后,将内部光滑的钉套挤压到钉杆凹槽 使钉套和钉杆形成 100%的过盈配合,达到设计夹紧 力后,钉杆断颈槽拉断完成铆接,如图 5 所示。

哈克博姆铆钉力学性能较高,抗剪力和抗拉力分别为环槽铆钉的 1. 6 倍和 1. 3 倍,可在作业空间狭窄的结构中取代环槽铆钉的应用,但采购成本过高,是环槽铆钉的 3 倍。

图5 哈克博姆铆钉铆接原理

02 Huck铆钉在铝车身上的应用

铝合金型材具有较高的比强度,虽然弹性模量低,但有很好的挤压性,能得到复杂截面的构件,从结构上能够补偿铝合金车身单个零部件的刚度;

同时 Huck 铆钉的高夹紧力、高抗剪切力、永不松动的特点,钉杆在铆接过程中,随着拉力增大,断颈槽部位最先超过材料的屈服极限而断裂,其他部位并不产生塑性变形。

这种结构的钉杆允许用高强度的材料制造,从而可提高铝合金车身各个零部件之间的连接强度。Huck 铆钉结合 6061-T6 态铝合金型材的客车车身结构,在国外已广泛应用。

某客车公司设计的 14 m 机场摆渡车在原有成熟的钢车身上的基础上,改进为采用 80%占比的铝合金铆接结构,20%占比的氩弧焊接结构,如图 6 所示。

图6 某客车六大片骨架结构

铝合金车身的前、后围骨架因弧形结构,接头互不垂直,连接件设计困难,无法应用铆接,采用氩弧焊焊接而成;车身的顶盖骨架、侧围骨架全部采用 Huck 铆钉铆接而成;

底盘骨架不做改动,仍采用 Q345B 普通矩形钢管焊接而成; 车身五大片合装、车身与底盘合装通过 Huck 铆钉铆接。

同时结合 UG 有限元分析,对合装区域的铆钉逐个建立接触分析,充分模拟铆接车身的水平弯曲、紧急制动、紧急转弯、极限扭转等工况,对铆钉的强度进行逐个校核,保证铝合金车身骨架的铆接强度和刚度达到使用要求。

设计优化后,铝合金车身骨架共有环槽铆钉1232 颗、拉丝抽芯铆钉1748 颗、哈克博姆铆钉 96 颗,实际制造车体时一颗 Huck 铆钉铆接时间为 3 ~8 s,从铝型材下料到六大片骨架合装的总工时为 80 h,相对于钢车身焊接骨架总工时 230 h( 含 16 h 矫正焊接变形工时) ,生产效率提高近 3 倍。

钢车身重 2 t ( 不含底盘骨架) ,整备质量 12. 5 t,铝合金铆接车身骨架重 920 kg,整备质量 11 t,骨架减重 54%,整车减重 12%,轻量化效果显著。

样车已于2014 年通过了载荷试验、转向性能试验、结构静应力试验、结构动应力试验、抗风稳定性试验、5000 km 可靠性测试等,结果显示铝合金铆接车身结构稳固、车身性能安全。该产品目前已在上海浦东机场安全运行 4 年。

03 结束语

目前,在铝合金焊接技术不成熟、焊接变形量大、工艺装备成本投入过高的背景下,铆接技术操作简单、高效,不用消除内应力,且 Huck 铆钉作为一种高夹紧力、高抗剪切力、永不松动的连接结构,可部分取代焊接,必然在我国客车制造行业得到广泛应用。

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铝合金门窗工程技术加工工艺、组装技术及封样要求

1.1 铝合金门窗加工工艺和组装技术要求

所有门窗制作必须在专业、正规的工厂内完成,不得现场拼装。

甲方将不定期到工厂检查加工的质量和进度。如发现现场有非合同品牌的型材玻璃等,甲方有权终止门窗分包合同。

1.1 铝合金拼接工艺:

1.1.1 为保证室内安装玻璃压条,开启扇与大固定扇的外框采用连通设计,外平开窗应采取正装设计方式,不得采用反拍窗工与外框拼接设计方式实现内装压线。

1.1.2 平开门、窗及推拉窗框料及扇料,隔热推拉门扇宽大于1米均采用45度组角,采用铝合金角码用撞角机撞角连接,连接处须采用不锈钢加强钢片及微膨胀组角胶密封进行压力灌注。

1.1.3 平开窗固定扇的转换框应采用最小宽度腔体料并采用45度组角的撞角拼接。

1.1.4 扇宽小于1米的推拉门框、扇可采用90组角的丝道连接方式。当采用45度组角时可采用45度撞角和活动角码,不得采用塑料角码组角;

1.1.5 平开门扇料采用压线一体化的欧标槽系列时,扇料组角应用活动角码45度拼接。

1.1.6 隔热型材的中梃与窗框之间、中梃与中梃之间应采用中梃专用连接件+销钉的T连接方式,并用微膨胀组角胶进行压力灌注;中挺连接不得采用角铝和榫接方式。

1.1.7 窗高≥2.0米和18层以上时,应选用壁厚≥2㎜加强中梃和加厚拼樘料,并优先采用无丝道加厚中梃并设计内置型钢芯;

1.1.8 转角料选用带卡扣的标准料并与主体结构连接。

1.1.9 有防火要求的外檐窗型材确定(不同厂家型材不一致,防火构造措施不同),设计深化图不能确定节点形式;

1.2 加工防水要求

1.2.1 铝合金外门窗框料应严格按深化设计大样的位置、尺寸、数量加工排水孔;

1.2.2 方通上端头须封堵,避免方通内积水;

1.2.3 铝合金门窗组装机械联接应采用不锈钢紧固件。铝合金门窗受力构件之间的连接不得采用铝及铝合金抽芯铆钉。

1.3 附框加工要求

1.3.1 附框应在工厂内进行下料和组装,组装后尺寸应在过程检验中每件检查,附框与主框之间的间隙的标准加工尺寸为5~6mm。

1.4 下料切割质量控制

1.4.1 采用专门双头锯进行下料,并采用耐用的高强度锯片,不得采用磨损严重的锯片加工,确保组角拼缝的精度。

1.5 组角、T连接质量控制

1.5.1 组角工艺:

1) 配件齐全,组角片不能省略,后注胶工艺还需配备导流片;

型材切割端面需涂端面密封胶,严禁使用玻璃胶代替端面密封胶;

组角前涂胶工艺示意图

组角后注胶工艺示意图

T连接注胶工艺示意图

断面密封涂胶示意图

1.1.1 组角误差:

1) 连接处两支型材表面高低差最大值:0.3mm

2) 连接处两支型材间的最大缝隙最大值:0.2mm

3) 连接处两支型材拼接端部错位最大值:0.3mm

1.1.2 五金连接注意事项:

1) 门窗五金配件的紧固件不得使用抽芯铆钉;

2) 五金配件紧固件应按五金配件设计规格和数量要求紧固,不得缺失和随意更改;

3) 型材的五金孔应使用标准靠模或冲模开孔,提高五金安装的标准化;

4) 五金附件紧固件、拼接螺钉、撞角后的凹孔等均需涂断面密封胶,以防渗水。

1.1.3 与水泥砂浆接触的铝合金框在工厂内应进行防腐处理。

2 材料样板及门窗性能检验

2.1 样板:材料必须同时提交相关厂家资料及检测报告,

2.1.1 材料样板

1) 热浸镀锌拉片

2) 型材:各不同型号300mm长(含加强中挺及拼樘料(设计卡扣拼管和转角)、)

3) 玻璃:各不同型号300mmx300mm(甲方有权要求提供600mmx600mm用以鉴别钢化后观感质量)

4) 五金配件(含轨道滑轮、滑撑、外开摩擦铰链、组角铝合金角码、中梃连接件和销钉、组角加强片、限位装置、防脱器)

5) 毛条:300mm长

6) 发泡胶

7) 密封胶:300mm长(含推拉门窗开启缝)

8) 密封胶条:300mm长

9) 铝材色板

10) 防雷连接件

11) 门窗把手(含推拉门的三点锌合金的传动杆标注配置长度)

12) 锁具(含锁体、锁芯及传动器)

13) 不锈钢螺钉

14) 防水砂浆或防水抗裂砂浆

15) 玻璃垫块

16) 防撞块(推拉扇下方位置)

17) 防盗块(防止室外可拆卸装置)

18) 提升块(平开窗扇)

19) 定型堵头、封口(拼管料、转角料、扇料型材端部、推拉扇滑轨·滑轨槽口)

2.1.2 工艺样角

必须提供甲方技术要求规定的组角和中梃连接等内注胶的工艺样角。

2.2 封样样板:

样板作为封样样板,由甲方签字确认,中标单位的样品留发包人封存,如须完善须尽快补充完备,直至并按节点要求完成设计封样。一旦确定封样,厂家需提交至少2套样品(项目部/监理留存、承包人留存),由设计、监理等各方签认贴好标签封存。 所有样品均视为投标方已经对材料货源进行确认,日后不得以无货、货量不足、供货周期等因素提出调整;如必须调整,一切后果由中标单位负责;

2.3 封样样窗:

乙方必须在甲方规定的加工周期内提供符合现场实际的样窗,要求如下:外平开窗或内开内倒主要窗型应提供带大小固定扇主流窗型(如卧室窗),制作比例1:2.5,推拉门应提供三扇或四扇双轨道推拉门,比例1:3门窗的尺寸和规格,必须有甲方设计及工程人员签字。

2.4 施工样板:

现场安装(包括周边塞缝和防水)必须先做实体样板间,经过总包、甲方及监理工程师的验收后才可大面积施工。

2.5 性能检验

2.5.1 材料半成品(框料、衬钢、防水、五金、扇料、玻璃、胶条、密封胶等材料)。铝型材、玻璃、各种配件、硅酮胶和防水材料、都必须提供合格证及检验报告(包含结构胶和密封胶与相接触的材料也应有兼容性试验报告)

2.5.2 门窗施工前应按当地的有关规定抽验,进行抗风压、气密、水密、保温、隔音等性能的检测试验,合格后方可大面积施工。试验费由乙方承担,如不合格甲方有权要求乙方返工重做。

2.5.3 防火窗:应提供国家指定的检测单位的检测合格的检测报告,在施工过程中按照当地相关部门要求现场取样,送相关防火门窗检测机构进行实体检测。若检测不合格应对已经安装的门窗全面返工。

2.5.4 性能测试合格报告(此项乙方与施工同步进行但须负责因日后报告不合格所发生之所有责任)

2.5.5 甲方视情况需要会同监理根据铝合金门窗进场批次现场随机抽检要求,进行破坏性检验以查看型材、玻璃、五金配件等材料指标,如不满足规范及合同要求,甲方有权要求乙方返工并承担甲方相应的经济损失。无论是否符合要求,该破坏性检验发生的费用由乙方承担。

家里铝合金门窗安装完了,该如何验收门窗的质量及安装质量

上一篇文章对铝合金门窗有一个全面的介绍,短短几天阅读量上十万,说明大家对这方面的知识还是很感兴趣,也有朋友私信询问有关质量判别和安装质量方面的问题。我在这一起和大家一起探讨一下。

第一。首先说说铝合金门窗的质量鉴别首先我们对窗型的样式进行确定

这主要取决于个人的喜好,而且主要外形的喜好,比如窄边框和非窄边框的窗,其实只是框的平面宽度稍微窄那么一两公分左右,视觉上感觉敞亮一些。但忽略了室内采光和视觉的广角取决于窗洞口大小的事实。就算不用边框,全部采用玻璃又能如何?洞口还是那么大。窄边框炒作的只是一种概念,没有更多的实质意义,理论上来说,如果是作为承重结构是不如传统边框那种宽边框更安全,不过,窗户是非承重构件。只是承受自重,所以才会有窄边框的这种概念。但价格却因此而提高了上百元一平米。而材料成本却下降了。

铝材鉴别。

铝材的厚度一般就是用卡尺量,或者用钢尺,只是钢尺看不太准确,按规范要求,铝合金窗型材厚度要求1.4MM正负0.05MM厚,门的主型材厚度不低于2.0MM。也就是窗的基材最低厚度在1.35MM。加上表面处理,比如喷涂三遍不低于60微米,那包括表面处理一共厚度就在1.41MM。有的型材厚度会用1.2MM。甚至于1.1MM都有。这个需要各位业主重视。

用卡尺量更直观

至于铝材的材质是不是按建筑铝合金牌号来做的,就不太好区分,可以观察螺丝直接打的孔,或者用老虎钳夹断,看看铝材是否有足够的韧性,掺假的铝材容易脆断脆裂,拉伸强度不够。作为主业来说,只能尽量选择知名品牌或者足够规模的厂家,安全性大一些。

断桥胶条的鉴别。

用来隔热断桥的胶条是个很重要的配件,关系到铝合金窗的使用耐久性,及高空安装的安全性。规范要求,胶条需要采用聚酰胺66型材和玻璃纤维主要原材料,也就是PA66尼龙胶条。那普能用户如何查证呢?就是直接看,你看玻璃的三C钢化标志一样。在断桥窗的胶条上也有类似标志。可以自己找。像下图一样的标志,包括有执行的国标编号。

在窗的胶条上可以找到这样的标志

玻璃的的鉴别

上一篇文章说过玻璃一般采用中空双层钢化玻璃,也可以查看钢化3C标志。厚度大部分采用5+9A+5,5+6A+5或者6+9A+5,6+12A+6比较多。盲目追求空腔宽度没有实际意义,那会增加整体成本。玻璃的厚度按国家规范要求不低于5+6A+5就可以了,玻璃厚度和空腔厚度的增加都会直接导致整全成本增加。

玻璃的厚度可以用钢尺量,在没安装上窗框之前可以量,安上去后就量不到了,不可能有玻璃敲个洞去量。要特别注意一点,钢化玻璃不能自已钻孔或开洞,必须是先开好孔或洞再去钢化。不然一钻孔或开洞,整块玻璃就碎了。

第二。铝合金安装质量鉴别首先是窗框的固定

铝合金门窗的固定方式可以采用,焊接(相对于安装了钢副窗的窗洞口),膨胀螺栓,射钉等方式固定。这里需要注意一点的是,砖墙严禁用射钉固定,这在国家规范里也有明文规定。边框的固定片安装间距不得大于500MM。这是出于安全稳定方面的规定。

窗框与基层的缝隙处理

窗框与基层缝隙如果处理不好,后期会出现雨水渗漏的问题,处理很麻烦,所以在安装窗户的时候就应该杜绝这类事情的发生。窗框安装完之后的缝隙有好几种(注:窗框与基层最大间隙不能超过6公分。)这里稍微介绍一下常用的。

可以采用砂浆注射筒注射防水砂浆,第一次注射完凝固后,取出木楔,垫块后,再注射砂浆填满,表面抹压平整。然后刷防水涂料,干了后做墙体面层装饰或打耐候胶。

也可以采用泡沫胶,先填充70%,要一次性连续填充。固化后取出木楔和垫块,再次注满,溢出边框的必须在没固化前就用手压入边框缝隙内,泡沫胶略低于边框边。不能干了后去切割,那样会破坏泡沫孔隙的密闭防水结构。表面用堵漏王抹压,干了后做墙体面层装饰或打耐候胶。

铝合金门窗用的五金件

铝合金用的五金连接件要使用不锈钢材质,比如不锈钢螺丝,铰链,支撑等,不能使用铝条或抽芯铆钉。

外观的检查

外观没有铝屑,毛刺,污渍,明显划痕,或连续长划痕,擦伤等影响视觉感观的瘕疵。45度角拼装无明显缝隙,一般规范要求不超过0.3MM。相邻型材拼接的高低差不超过0.5MM就行。窗扇开启灵活,关闭紧密即可。密封胶条完好平整不脱槽。

门窗安装完按规范要求需要做三性检测,包括气密性,水密性,抗风压性能的检测,但家装一般都不会进行三性检测,因为这是由质量监督局或有国家认证的机构来检测的。费用也不低,一般家装是不会作这方面的检测。

我是建筑百家谈,本人从事过很多建筑建材类及相关行业。包括各类建材技术及建筑施工技术和项目管理等。朋友们需要了解和学习相关知识,请关注点赞,后续会有不同类型文章推出,和大家一起探讨学习。

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