浅析汽车离合器摩擦片铆接

文章来源：《汽车实用技术》发布时间：2021-07-20

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摩擦片铆接是离合器制造过程关键工序之一，通常用空心铆钉铆接。铆接模设计，包括铆钉成型冲头设计，铆接模具预压力和铆接压力设定以及铆接设备的稳定性都能直接影响铆接结果，需要离合器制造从业者特别注意。

离合器从动盘摩擦片铆接质量直接影响离合器的性能，良好的摩擦片铆接使车辆离合器能够分离清晰、结合柔和；同时能够保证车辆动力的稳定传输。摩擦片铆接是离合器制造过程关键工序之一，通常用空心铆钉铆接。铆接模设计，包括铆钉成型冲头设计，铆接模具预压力和铆接压力设定以及铆接设备的稳定性都能直接影响铆接结果，需要离合器制造从业者特别注意。

0 引言

汽车离合器适用于匹配MT、AMT等变速箱的汽车上，是一个独立的汽车部件。其通常由离合器盖总成、离合器从动盘总成和离合器分离轴承总成三个部件组成[1]。其中离合器盖总成是离合器主动部分，其与汽车发动机飞轮通过螺栓连接；离合器从动盘总成是离合器从动部分，其安装在汽车变速箱一轴上。离合器的主要功能是在发动机和变速箱之间切断和传递扭矩，并且要求分析清晰、结合柔和。汽车离合器根据分离方式一般分为推式（PUSH）和拉式（PULL）两种，其主要区别是离合器的膜片弹簧和压盘支点位置关系不一样，推式离合器在分离时需要向发动机飞轮侧推膜片弹簧，而拉式离合器在分离时则是向变速箱侧拉膜片弹簧分离指，选择推式还是拉式离合器主要根据整车的匹配决定。无论是推式、拉式或其他形式的离合器，其主要区别是在于离合器盖总成结构的不同，离合器从动结构总是相似。并且不同扭矩的离合器从动盘结构也很相似，其扭矩大小主要通过减振弹簧、摩擦片强度等设计来实现。其通常由摩擦组件、减振组件与花键毂铆接而成。

1 离合器从动盘摩擦片铆接

1.1摩擦片的铆接对离合器整体性能的影响

离合器是通过摩擦片的摩擦力矩来把发动机输出的动力传递给传动系统的，所以摩擦片的铆接质量直接影响力矩的传递能力[2]。良好的摩擦片铆接质量不仅能够保证车辆动力的稳定输出，也是离合器柔和结合，清晰分离的保证[3]。

离合器从动盘摩擦组件由两片摩擦片分别于两组钢片铆接而成。其中一个钢片（大钢片）是摩擦组件的骨架，其给摩擦组件提供骨架支撑的同时连接摩擦组件和减振组件；另一组钢片（波形垫）的主要作用是离合器结合缓冲垫，够使使离合器结合过程柔和。两片摩擦片分别与发动机飞轮和离合器盖总成压盘贴合，通过摩擦力来传递发动机输出的扭矩到汽车传动系[4]。离合器摩擦组件爆炸图见图1。

图1离合器摩擦组件爆炸图

1.2摩擦片铆接不良的典型表现

离合器摩擦片铆接通常使用冷镦的空心铆钉，通过铆钉翻边来紧固摩擦片和钢片。但是由于铆接工装的设计、铆钉质量的一致性等问题，经常出现各式各样的铆接质量问题。铆钉铆接过程不翻边、翻边不彻底、翻边有间隙等问题，这些问题都会严重影响离合器的产品质量，甚至存在安全隐患[5,6]。摩擦片铆接翻边质量问题示例图见图2:

图2摩擦片铆接翻边质量问题示例图

1.3摩擦片铆接不良原因

摩擦片铆接不良一般有设备原因、翻铆冲头设计原因和铆钉自身原因导致。由于不同厂家使用设备不同，再次不探讨设备自身原因导致的翻铆不良问题。

1.3.1翻铆冲头设计

翻铆冲头的设计直接影响铆钉翻铆后的形状和翻铆质量，合理的翻铆冲头设计是铆接质量稳定的保证。通用的铆接机冲头是由冲针、砧碗、底座和预紧弹簧四个零件组成。一种摩擦片铆接冲头结构图见图3。

冲针和砧碗的结构设计会直接影响铆钉的翻铆成型结果。第一，冲针是铆钉开始翻边的开始，它的设计根据铆钉尺寸进行仿真模拟，设计出合理的头部形状，头部形状不合理可能导致铆钉翻铆成型后与被铆接材料间有间隙。第二，砧碗形状决定了铆钉翻铆成型的最终形状，它的设计须考虑铆钉材料和离合器设计要求的铆钉成型尺寸，不合理的砧碗设计会导致铆钉翻边不良。第三，合理地冲针与砧碗设计是铆钉翻边良好、铆接可靠的先决条件；高度差太大会使冲针头部受力过大而砧碗受力不足，会造成不良品；高度差太小会导致铆钉和被铆接零件间有间隙，这样会导致摩擦片在传递扭矩过程中剪切力不足和强度不足，存在很大质量问题和安全隐患。在摩擦片铆接验证国成，除了检查铆钉成型尺寸，建议对铆钉的扭矩进行检查，保证铆接质量。第四，合适刚度的预紧弹簧，预紧弹簧力太小会使冲针和铆钉结果过程铆钉向上移动，会产生铆接不良；预紧弹簧力大会冲针在铆接过程中砸穿摩擦片或者是摩擦片产生裂纹。

图3一种摩擦片铆接冲头结构

1.3.2稳定的铆钉质量

稳定的铆钉质量是摩擦片铆接质量稳定的基础。铆钉的材料和硬度会直接影响铆钉的翻边结果。铆钉管壁厚度是否一致，铆钉中心孔圆度，铆钉中心孔圆和铆钉盖外圆的同心度等也都会对铆钉的翻边结果产生直接影响。另外，作者做过铆钉表面涂油，磷化处理，镀锌以及其他一些表面处理方式对铆钉成型的影响实验。结果证明，适当的铆钉表面处理会对铆接质量有很大地提升。

2 结语

摩擦组件是离合器的核心部件，其质量的可靠性是评判离合器性能的最关键指标之一。不管是有机材料摩擦片，陶瓷材料摩擦片还是其他材料的摩擦片，良好的摩擦片铆接质量既是离合器产品结合柔和、分离清晰的保证，也是车辆动力稳定输出的基础。