FDS-工艺介绍
FDS技术介绍
可用螺纹长度b 取决于板厚S1 和 S2: b = S1 + 3 x S2 (无导向孔) b = S1 + 2 x S2 (有导向孔和)
FLOWFORM®技术资料
- 三层铝板接头截面: 1.0 mm + 2.0 mm + 2.0 mm - 有导向孔的连接
Source: Arnold Umformtechnik
● 生产在一个静态工作站自动进行
● 同样使用在 Audi TT, A4, A6L, A7, A8, S4, S5, R8
Thank you!
感谢下 载
高效率和控制成本。
钻尾螺钉即具有高螺纹负载比又具有较高的性价比
EJOT FDS® 螺钉
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高螺纹负载比例
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高装配安全性
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高强度
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动态安全性
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适于多次重复装配
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有无导向孔均可使用
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成本优势
FDS® 螺钉的特征
能从内部或外部拧紧的螺钉头
负载螺纹
螺纹形成区 圆柱状区域 钻孔区域 螺钉尖端
在没有预冲孔和夹具作用的条件下FDS®螺钉装配的工艺过程
螺钉装配动图5
RSF20
螺钉装配动图6
RSF20
螺钉装配动图7
RSF20
螺钉装配动图8
RSF20
螺钉装配动图9
RSF20
螺钉装配动图10
RSF20
螺钉装配动图11
RSF20
螺钉装配动图12
RSF20
螺钉装配动图13
RSF20
螺钉装配动图14
RSF20
螺钉装配动图15
RSF20
螺钉装配动图16
= hold-down (clamp/device)
FDS技术介绍范文
FDS技术介绍范文FDS（Flammable Destruction System）技术是一种用于可燃物处理的先进技术，它通过高温燃烧将可燃物转化为无害的废气和可回收的能源。
该技术适用于处理各种可燃物，如固体废弃物、液体废弃物和气体废弃物等。
FDS技术的基本原理是将可燃物物质引入到一个密封的燃烧室中，并在高温和高速的氧燃烧条件下进行燃烧。
在这个过程中，可燃物物质会被完全氧化，生成二氧化碳和水蒸气等无害物质，并释放出大量的热能。
这种燃烧过程称为完全燃烧，能够有效地消除有害气体和有机废物。
与传统的焚烧技术相比，FDS技术具有以下几个优势：1.高效能源回收：FDS技术能够将可燃物转化为高温高压的燃烧煤气，这些煤气可以通过余热回收装置用于发电或供热，实现能源的再利用，提高能源的利用效率。
2.无二次污染：FDS技术的燃烧过程是在密封的环境中进行的，可以有效地防止有害气体和颗粒物的外溢，从而避免了二次污染的产生。
3.安全可靠：FDS技术采用了先进的自动控制系统，能够实时监测和控制燃烧过程中的温度、压力和气体浓度等参数，保证了设备的安全运行。
4.多功能化运用：FDS技术除了用于处理常规的固体废弃物和液体废弃物外，还可用于处理有机溶剂气体、危险废物和VOCs等特殊废气，具有广泛的应用前景。
FDS技术的应用领域非常广泛。
在城市生活垃圾处理方面，FDS技术可以将垃圾燃烧成无害物质，实现垃圾的无害化处理，并为城市供热或发电提供可再生能源。
在危险废物处理方面，FDS技术可以将危险废物彻底转化为无害物质，避免了对环境和人体的污染。
在化工和制药行业中，FDS技术可以用于处理有机溶剂和VOCs废气，减少有机污染物的排放，保护环境和员工的健康。
尽管FDS技术在可燃物处理方面具有许多优势，但也存在一些挑战。
首先是设备的高成本和复杂性，需要投入较大的资金和技术支持。
其次，对于特殊的废气处理场景，FDS技术需要根据不同的情况进行定制设计，增加了工程的复杂性和难度。
FDS连接工艺在车身轻量化中的应用研究
种 超高 强 度钢 板 ，替 代 传统 钢 板构 件 或组 件 ，实现
某 种意 义 上讲 ，紧 固件 的 多样 性反 应 了一 套 紧
车身 框架结 构的轻 量化和高 强度 。
固件 系统的 成熟程度 及加工 能力 。
在 汽 车工 业 ，连 接铝 材 的 主要 方 式有 传 统 的机
通 过 对 多 种 不 同 形 状 规 格 的 热 融 自 攻 丝 钉
特 征 。同 时 ，ＦＤＳ周 期 时间 短 ，材 料处 理少 ，所有 螺 钉头 、螺钉 头下 的 凹承 区 、钉杆 的承 力 螺 纹 区 、
的工 序都可 以集成 为简单 自动的过 程 。
钉 杆螺 纹 成型 区和 钉 杆 尾尖 ，其 中 ，尾尖 部 分形 成
挤 出环 颈 和衬 套特 征 ，螺纹 成 型 区部 分形 成 螺纹 ，
力产 生很 高 的热 量 ，会软 化 钣金 材料 ，使得 ＦＤＳ螺 削膏的涂 抹是必 须的 。
钉可 以穿 透钣 金 ，获 得一 个 合理 的 紧 固力 。ＦＤＳ是
ＦＤＳ螺 钉 既 作 为 钻 头 又 可 以起 到而 来 ，可 以 形成 同 样类 型 的衬 套 用 ，ＦＤＳ螺 钉特 征 主要可 以 分为 ５个部 分 ，如 图２：
性 高 ，但 是 受限于 不能 连接 异种金 属 。这２种 工艺都
目前 ＦＤＳ螺 钉 的 采 购 主 要 还 是 以 国 外 进 口为
要 求 双边 可达 ，这使 设计 受 限严 重 。ＦＤＳ工艺 是可 主 ，这类 钉子 使 用特 殊 配 方的 硬质 合 金 材料 制 成 ，
以解决这 个双边 可达 问题 ，使 设计更 宽裕 。
械 紧 固ＳＰＲ￣ＥＩ电阻 点焊 ＲＳＷ 。ＳＰＲ是 一种 稳 健而 （ＦＤＳ螺 钉 ）夹 持装 置 的定 制 ，可 以选 用多 种 不 同
“流钻螺钉”(FDS)工艺
BMW 8 Series Coupe
Jaguar I-PACE
五、 FDS工艺的优、缺点
优点： 1、可连接的材料种类多，包括超高强钢、铝镁合金、复合材料在内 的异种材料; 2、单面操作，可用于封闭型腔结构、壁厚大或封闭腔体，无法使用 SPR或Clinching； 3、板件被加热，板件与螺钉接触好，连接强度大。 4、 螺钉可拆卸，回收方便，可使用公制螺栓进行返修。 5、工作环境清洁，无火花、碎屑，几乎无噪声。 缺点 1、设备系统成本远高于电阻点焊，铆钉成本高(单价 0.15 欧元) ; 2、单面施力，连接时需要高强度刚性支撑; 3、工艺完成后材料正反面均有较大凸起，同时大量使用会增加车身 自重（M5单个螺钉重4~5g，而SPR铆钉约0.3~0.8g） 4、CT时间长，约为2~6S（部分设备优化可达到1.5~3S，取决于板材 厚度）
六、FDS常见缺陷：
Hale Waihona Puke 缺失/位置错误螺栓断裂/破损
边距过小
头部间隙
FDS返修方法： 在缺陷螺钉附近重新打一个螺钉。
七、设备系统组成：
4.
2.
FDS两种标准枪
Standard Length
Reduced Length
二、 FDS工艺历史
FDS发明于1990年，1996年首次应用于莲花轿车车身框架的连接。由于当时采用的主 要是手持夹具进行装夹，整个装配过程的时间和精度不好控制，使得该工艺使用受到限 制。 20世纪90年代末，巍博（Weber）为EJOT公司开发了RSF20S螺钉驱动系统，此系 统的问世实现了FDS工艺的自动化生产，并可以增大连接的板材总厚度，于2000年首次 应用在奥迪A4后轮罩的连接上。
三、 FDS工艺的过程
FDS连接工艺过程包括六个阶段：旋转（加热）→穿透→通孔→攻螺纹→拧螺纹→紧固。
FDS热融自攻丝铆接系统
热融自攻丝FDS铆接系统Stoger 7501 FSF系统外观图热融自攻丝FDS铆接系统(Flow drill screw, FDS)发明于1990年，1996年第一次应用于莲花轿车车身框架的连接。
由于采纳手持夹具进行装夹，整个装配进程的时刻和精度不行操纵，使得该工艺利用受到限制。
20世纪90年代末，Weber Schraubautomaten为EJOT公司开发了RSF20S螺钉驱动系统，RSF20S的问世实现了FDS工艺的自动化生产，并增大了可连接板材的厚度，于 2000年第一次用于Audi A4后轮罩连接。
在过去五年中，许多欧洲汽车厂商开始利用FDS技术，如捷豹XK和X150，奥迪R8, A8, TT Coupe,A6等，其中新奥迪A8上有多达740个流钻螺钉。
欧洲的尼桑、路虎、保时捷、宝马等众多汽车品牌也都引入了流钻螺钉连接工艺。
目前全世界已经有德国、意大利、英国、丹麦、匈牙利、波兰六个国家在汽车中利用了该技术。
如下图，FDS工艺通过螺钉的高速旋转软化待连接板材，并在庞大的轴向压力作用下挤压并旋入待连接板材，最终在板材与螺钉之间形成螺纹连接，而中心孔处的母材那么被挤出并在基层板的底部形成一个环状套管。
其优势是:①因为螺钉不需要变形，因此能够用来连接包括超高强钢、铝镁合金、复合材料在内的任何材料及异种材料;②螺钉高速旋转能够软化金属，因此可在较小变形的情形下实现单边连接，使得连接加倍方便;③铆钉能够拆卸，回收方便。
可是该方式也有其明显的缺点:①因为基层板要钻穿，因此接头的防侵蚀能力会降低;②工艺终止后螺钉前端必需露出于挤出套管之外，加上尖头的过渡部份，使得螺钉尺寸较长，若是大量利用会增加车身自重，同时太长的露出部份也会对车身的设计与制造产生阻碍。
除WEBER外，又一世界重量级装配连接系统专家－STOGER推出重量级FDS产品7501 FSF 系统：德国STOGER热融自攻丝铆接系统铆头FSF系统的操纵单元各类各样的热融自攻丝紧固件。
白车身FDS连接技术浅谈
白车身FDS连接技术浅谈摘要：FDS工艺作为汽车白车身的主要连接方法之一，一直受到各汽车厂家的重视。
本文阐述了其工艺原理、技术优势、生产上的工艺需求及在汽车上的主要应用情况，旨在为轻量化车身的设计与制造提供借鉴和依据。
本文在铆接过程中的变化，可对实际车身连接工艺优化提供有益借鉴。
关键词：钢铝车身连接；FDS；铆接；接头质量一、FDS连接技术的应用车身轻量化大势所趋，多样化连接技术混合搭配应用。
对国、内外主流车企开发的典型全铝及钢-铝混合车身采用的连接技术以及轻质材料应用情况进行了调研、资料搜集以及总结。
目前在国外高档轿车品牌车型的车身上都引入了该连接工艺，主要应用于前端框架、地板纵梁、地板横梁、A 柱、前后地板等搭接位置。
二、FDS连接工艺技术的优势热融自攻连接工艺是一种使用热融紧固设备和专用的热融自攻钉（Flow Drill Screw，FDS）通过摩擦生热穿透板材然后攻丝螺接紧固的工艺。
FDS相较于现在正在使用的多种铝合金连接方法具有很多独特的优势。
FDS连接相较于其他的几种铝合金连接方法其技术优势详见图五。
主要体现在以下几个方面：（1）可以单侧连接。
（2）剪切剥离性能好。
（3）可进行不同材料的组合连接。
FDS工艺也有其不足之处，①不能连接过厚的板件，根据使用螺钉的情况，有一个相对应的最大板件厚度值，超过此厚度连接会变得极不稳定。
②搭接的上板件厚度都必须小于下板件厚度，不然板件的力学性能会很差，易脱落。
三、研究FDS连接工艺技术的意义一是对FDS工艺的理论研究可以让更多的人了解这项工艺，展示他的成形机理和技术优缺点，促进研究者之间的学术交流，起到推广这项工艺的作用。
二是分析影响FDS接头质量的参数，找出提高接头质量的方法，研究连接接头的力学性能和失效形式，都能为实际生产提供理论指导，也会影响汽车的生产节拍、生产质量和制造成本。
四、FDS技术生产的工艺需求（1）板件材料以及厚度要求FDS 钻孔的最大能力（铝件）为5mm，钢件为3mm；超出此范围易导致：扭矩过大，螺钉扭断板材之间间隙超过1.0mm，从而影响涂胶质量剩余板材突出过多，螺帽与板材间隙过大，影响打钉质量。
fds工艺技术要求
fds工艺技术要求FDS (Flexible Display System) 是一种新型显示技术，其具备柔性和可弯曲的特点，可以广泛应用于智能手机、平板电脑、电子书等电子产品中。
FDS 技术要求具体包括以下几点：1. 基质技术要求：FDS 的基质是柔性的，需要能够长时间保持其形状和弯曲性，在弯曲过程中不产生损伤。
基质材料的选择应具备高弯曲性能、高耐疲劳性、稳定的机械性能以及良好的耐高温性，以确保显示屏的可靠性和耐用性。
2. 线路设计要求：FDS 的线路是采用柔性基板上的导线连接显示模块，需要考虑线路的柔性和导电性能。
线路设计应合理布局，确保其能够适应显示屏的弯曲和摺叠，防止线路脱落和短路等问题的发生。
此外，线路材料也应具备良好的绝缘性能和抗氧化性，以提高线路的可靠性和稳定性。
3. 电子元器件要求：FDS 中的电子元器件需要具备柔性和可靠性。
传统硬性组件在FDS中一般需要进行转化，例如使用柔性电路板替代刚性电路板，使用柔性电解质电容器替代刚性电解质电容器等。
电子元器件的选择应考虑到其对柔性显示屏的适应性和稳定性，以确保显示屏的正常工作。
4. 生产工艺要求：FDS 的生产工艺需要具备高精度和高效率。
生产工艺要求包括基质制备、线路制备、元器件安装和封装等环节。
基质制备需要采用适合的材料和加工工艺，确保基质的柔性和稳定性。
线路制备需要采用精确的工艺和设备，确保线路的质量和稳定性。
元器件安装和封装要求快速、准确、可靠，以提高生产效率和产品质量。
5. 质量控制要求：FDS 的质量控制需要严格把控各个环节的质量，包括原材料的质量评估、制造过程的质量控制和成品的质量检测。
原材料的质量评估需从供应商处获取相关认证和检测报告。
制造过程的质量控制需要建立完善的生产控制流程和质量检测手段，确保生产过程的稳定性和产品的一致性。
成品的质量检测需要采用多种手段，包括外观检测、电性能测试、可靠性测试等，以确保产品符合相关规范和标准。
“流钻螺钉”(FDS)工艺
流钻螺钉 (FDS) 工艺1. 引言流钻螺钉（FDS）工艺是一种常见的金属加工技术，用于在螺钉中切削连续螺纹，并提供更好的连接强度和密封性能。
FDS工艺通常应用于制造高质量的螺钉，用于各种工业和建筑领域。
本文将介绍流钻螺钉工艺的基本原理、材料要求以及其应用。
2. 工艺原理流钻螺钉(FDS) 工艺是一种通过将积极切削工具（如钻头）移动到螺纹表面上，使用旋转运动来切削或修整金属材料的金属加工方法。
该工艺适用于所有类型的螺纹设计，包括粗螺纹、细螺纹和特殊螺纹。
FDS工艺的最大优势是切削过程中无需预先开孔，从而提高了生产效率。
切削过程中，金属材料被制造螺纹的工具逐渐削除，直到形成所需的螺纹形状和规格。
3. 材料要求在流钻螺钉 (FDS) 工艺中，选择适当的材料对于最终产品的质量和性能至关重要。
一般来说，常用的螺钉材料包括碳钢、不锈钢、黄铜和铝。
材料选择时需考虑以下几个因素： - 强度和刚度：确保螺钉足够强度和刚性，能够承受所需的负荷。
- 耐腐蚀性：根据使用环境选择合适的耐腐蚀性能，以保证产品的使用寿命。
- 加工性能：选择易于加工而且能够满足切削要求的材料。
- 美观性：如果螺钉需要暴露在外部，外观方面也需要考虑。
4. FDS工艺步骤FDS工艺的步骤如下：1. 准备材料：选择适当的螺钉材料，并切割成合适的长度。
2. 加工设备准备：安装切削工具并调整其位置和角度。
确保工具能够准确地切削所需的螺纹尺寸。
3. 加工过程：将螺钉放置在夹具中，开始加工。
慢慢将切削工具移到螺纹表面上，旋转工具以切削金属，并逐渐形成螺纹。
4. 检验和修整：检查加工后的螺钉是否符合要求。
如有需要，可以使用其他工具进行修整，以确保螺纹质量。
5. 清洁和包装：清洁并包装好加工后的螺钉，准备发货或存储。
5. 应用领域FDS工艺广泛应用于各个领域，例如： - 建筑和施工：用于连接结构和构件，提供安全可靠的连接性能。
- 汽车工业：用于制造汽车零部件，如引擎、底盘和座椅。
FDS 工艺介绍
设备易损件寿命
Screw Driver拧紧头约 1万次
Collet Jaw 夹紧头约 1万次
Sleeve铜衬套约 1万次
FDS Matrix—设备
设备采购
价格： 约80万/System (FDS GUN + AUTO Feeder + Controller)
采购周期： 18周 (含运输)
FDS Matrix—标准
缺点：FDS工艺的局限性
1. 连接点处需要高的刚性支撑 2. Cycle Time时间长，约为5-8秒 3. 铆钉成本的piece cost 0.15Euro/Rivet
4. 设备系统成本远高于电阻点焊 800K人民币/system 5. 工艺完成后铆钉正反面均有较大凸起保留 6. 正面铆接方向需要留出大的进枪空间 7. 铆钉选用、工艺参数跟铆接材料、铆接姿态相关性强
工艺要求MR材料、厚度匹配要求
1. 接头不能含脆性材料（如玻璃、脆性塑料） 2. 底层材料（die侧）通常是1.5mm－3.5mm的铝型材或者 3mm左右的铸铝件 3. 上层板材可以7mm的prehole引导孔或者没有引导孔 4. 没有引导孔时，不同材质铆接原则： 软材质铆向硬材质 薄材质铆向厚材质
工艺要求铆钉选择要求
工艺要求MR接头设计要求
工艺参数
工艺参数
n: 转速
F: 压紧力
M: 扭矩
设备系统组成
4.
2.
设备FDS两种标准枪
Standard Length
Reduced Length
设备FDS枪组成结构
设备送钉方式
设备应用方式
Robotic System Prefer
质量标准 推荐标准
在线依靠自动监控系统100%反馈质量，外观检查，扭矩检查 破检，拉伸试验
FDS技术介绍
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FDS对机器人的要求
通过改变适配器与螺钉装配系统的连接进行优化 :
- 螺钉装配系统通过这样的连接避免机器人的5 轴受到扭矩
- 不会发生滑脱：
轴不会受到加工力 造成的扭矩影响
F = 加工力
- 缺点: 限制了活动范围
Weber Schraubautomaten GmbH - Screwdriving system RSF20
Weber Schraubautomaten GmbH - Screwdriving system RSF20
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对接系统的机器人接口
Weber Schraubautomaten GmbH - Screwdriving system RSF20
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Weber Schraubautomaten GmbH - Screwdriving system RSF20
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概述
• 薄板金属材料的连接技术 • FDS® 螺钉装配的工艺过程 • FDS 自动装配过程的控制 • 对机器人的要求 • 应用范例
Weber Schraubautomaten GmbH - Screwdriving system RSF20
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什么是FDS呢?
这是一项全新的技术，被世界上很多大 型汽车公司应用于白车身的组装，可提
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RSF20 螺钉装配动图12
Weber Schraubautomaten GmbH - Screwdriving system RSF20
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RSF20 螺钉装配动图13
Weber Schraubautomaten GmbH - Screwdriving system RSF20
FDS热融自攻丝铆接系统
热融自攻丝FDS铆接系统Stoger 7501 FSF系统外观图热融自攻丝FDS铆接系统(Flow drill screw, FDS)发明于1990年，1996年首次应用于莲花轿车车身框架的连接。
由于采用手持夹具进行装夹，整个装配过程的时间和精度不好控制，使得该工艺使用受到限制。
20世纪90年代末，Weber Schraubautomaten为EJOT公司开发了RSF20S螺钉驱动系统，RSF20S的问世实现了FDS工艺的自动化生产，并增大了可连接板材的厚度，于2000年首次用于Audi A4后轮罩连接。
在过去五年中，许多欧洲汽车厂商开始使用FDS技术，如捷豹XK和X150，奥迪R8, A8, TT Coupe,A6等，其中新奥迪A8上有多达740个流钻螺钉。
欧洲的尼桑、路虎、保时捷、宝马等众多汽车品牌也都引入了流钻螺钉连接工艺。
目前全球已经有德国、意大利、英国、丹麦、匈牙利、波兰六个国家在汽车中使用了该技术。
如图所示，FDS工艺通过螺钉的高速旋转软化待连接板材，并在巨大的轴向压力作用下挤压并旋入待连接板材，最终在板材与螺钉之间形成螺纹连接，而中心孔处的母材则被挤出并在下层板的底部形成一个环状套管。
其优点是:①因为螺钉不需要变形，因此可以用来连接包括超高强钢、铝镁合金、复合材料在内的任何材料及异种材料;②螺钉高速旋转可以软化金属，因此可在较小变形的情况下实现单边连接，使得连接更加方便;③铆钉可以拆卸，回收方便。
但是该方法也有其明显的缺点:①因为下层板要钻穿，因此接头的防腐蚀能力会降低;②工艺结束后螺钉前端必须露出于挤出套管之外，加上尖头的过渡部分，使得螺钉尺寸较长，如果大量使用会增加车身自重，同时过长的露出部分也会对车身的设计与制造产生影响。
除WEBER外，又一世界重量级装配连接系统专家－STOGER推出重量级FDS产品7501 FSF 系统：德国STOGER热融自攻丝铆接系统铆头FSF系统的控制单元各种各样的热融自攻丝紧固件。
热融自攻丝技术-一种新型的连接技术
FDS热融自攻丝连接技术－一种新型的连接技术以前我们在做钣金连接时，常用的方法有铆接、焊接和螺纹连接，随着现代技术的进一步发展，各个行业对连接技术有了更新更深的要求，一般来讲，这种新的要求有如下几个角度的考量：1.效率；2.成本；3.质量控制；FDS是近年来推出的一种新型连接技术，综合兼顾了以上三个角度的考虑。
尽管FDS是一种全新的连接技术，但使用起来非常简单，FDS有多种名称：热熔自攻丝技术、钨钢热熔自攻丝、硬质合金热熔自攻丝、拉伸自攻丝、热摩擦自攻丝、流钻自攻丝、流动自攻丝、流体自攻丝、挤压自攻丝、挤压成型自攻丝、无屑挤压热熔自攻丝、高温自攻丝等等，这些其实都是指热融自攻丝设备。
不同于传统连接方式，即工件的强度会因为材料的切除而破坏。
相反，FDS技术完成的连接因为原来位置加热的材料在孔周边延展流动而得到了很大程度的加强。
在初始阶段，高速旋转的电机驱动特制的热融自攻丝钉接触工件表面，并施以向下的轴向压力，热熔自攻丝钉头部与钣金件表面摩擦并产生高温，这个温度基本上在600°～900°之间，热熔自攻丝钉头附近区域金属迅速软化，加热的材料沿着钻头锥度往上延伸。
热熔自攻丝钉穿透材料时，大部分热熔的钣金件材料会流向钻孔下部形成一个厚度1到3倍的金属批锋（衬套、凸台）。
整个加工过程只需1-6秒，即可完成加强的连接效果。
FDS连接是一种无屑加工技术，加工出来的螺纹能承受高强的拉力和扭力，完全可以取代铆接、焊接或传统的螺纹连接技术。
说FDS热融自攻丝设备简单，主要有以下几个原因：首先，因为不需要预制孔，加工工序缩减到只有一步，即在指定位置上一步实现热融自攻丝钉的进入；其次通过标准的手动钻床或数控钻具，施加足够的压力即可完成高质量的螺纹连接；为了确保每次连接的质量，通过选配的控制器对整个加工过程进行力矩的测量和记录，并将有关数据保存到指定设备，我们就可以完成成千上万次热融自攻丝连接的过程控制和质量监控。
fds工艺在电池包壳体连接中的应用研究
摘要：研究了薄板铝合金的FDS 连接工艺，论述了FDS 工艺的影响因素和质量评价标准。
针对连接过程的钻速与压力进行了9组正交试验，并通过金相剖面，连接时间和扭矩曲线选择了合适的工艺参数，确定了FDS 连接中步骤二与步骤三的转速与压力的设定范围。
得出如下结论，FDS 连接对工艺参数的容错性较高，增大转速与压力可以减小连接时间。
关键词：FDS金相剖面连接时间扭矩曲线中图分类号：TG456.4文献标识码：BDOI ：10.19710/ki.1003-8817.20190145FDS 工艺在电池包壳体连接中的应用研究徐治勤郭志强赖鸿群（上汽大众汽车有限公司，上海201805）作者简介：徐治勤（1974年—），男，工程师，硕士学位，研究方向为精益生产，工业工程。
1前言车身及动力系统的轻量化是当前汽车行业的研究热点，车身及动力系统越轻，其油耗越小，排放越少；制动距离，加速时间，转向力都会相应减少；轮胎寿命则会相应提高。
为了实现轻量化，铝合金等轻质材料在车身和动力系统中得到了广泛使用。
铝合金具有电阻低、导热快、表面有氧化层，易热变形等特点，常规的电阻点焊与弧焊不适合于铝合金材料的连接[1]。
为了实现铝合金板材之间高效可靠的连接，FDS 工艺在主机厂逐渐得到了开发利用。
FDS （Flow Drill Screw ）工艺即流钻螺钉工艺，它是通过高转速与高压力将特定螺钉拧入板材的连接工艺。
它具有较高的抗拉与抗剪强度；热变形与热应力极小；适合与胶水连接配合；螺钉可重复拆装；既可连接有预开孔的板材也可连接无预开孔的板材等优点。
FDS 的工艺过程可以分为4个步骤，即预压定位-刺穿板材-形成螺纹-拧紧螺钉[2]。
本文将重点介绍某电池包壳体FDS 工艺的影响因素与工艺参数的优化过程。
2试验材料与设备2.1试验材料某电池包壳体由上盖板，中间框架与下护板连接而成。
其中上盖板与下护板材料牌号均为EN AW5182，它属于Al-Mg 系防锈铝。
FDS-1柴油深度加氢脱硫催化剂及工艺技术开发
异构化 和烷 基转 移活性 ，继 而促进 烷基取 代 的二苯 并 噻 吩类 化合 物 的烷基转 移反 应 ， 著减 缓加 氢脱硫 的 显
空 间位 阻 ，提高 加氢脱 硫 活性 ；另 一方 面有 助于造 成 Ｍｏ Ｓ 纳米粒子 的适度堆垛 ，提高加 氢脱硫 活性 ；再 一
孔集 中分 布的 同时 ，部分 大孑起 到传输 胶质等 大分子 Ｌ 物质 的作 用 ；
侧 压强 度 （ ／ ｍ） Ｎｃ
化学组成 （ ） 质量分数 ） ％ （ 孔容 （ ｍ ／ ｅ ｇ） 比表 面积 （ ｇ ｍ／） 堆密度 （ ｇｍ ） ｋ ／
注 ：表 中数 据 为 ２ ０ ０ ９年 批 次 实 测 值 。
２８ ２ ６ ０ ～ ３
Ｍ — Ｎ Ｏ ｉ ０３ ０６ ３ ～ － ３ ２４ ２ ２ Ｏ ～ １ ８０ ８ ０ １ ～ ２
３～１ Ｏ
２ Ｆ 一 催化 剂 的用 途 ＤＳ １
Ｆ Ｓ１ Ｄ 一 催化剂 适用 于国 内外炼 厂 中低硫 含量柴 油 的深度 加氢 处理 过程 ，特别适 用 于劣质 柴油 （ 例如 环
烷基直 馏柴 油 、焦化柴 油 、催 化裂 化柴 油或 以上原 料 的混合 柴油 ）的深度加 氢处理 ，处 理后 的柴 油可 以作
为 国Ⅳ甚 至 国 Ｖ清 洁 柴油 的调 和组 分 。
采 用 Ｆ 一１柴 油 加 氢 工 艺 装 置 可 以 采 用 老 加 ＤＳ
４ 工艺 流程
Ｆ Ｓ １ 化剂适 用于所有 常规柴 油 固定床加 氢装 Ｄ 一催 置 ，其工艺 原则 流程如 图 １ 所示 。原料油 与氢气 合 昆 后 ，经原 料 油 和 （ ）精 制 油换 热器 （ 或 ２）换 热 ，再 经加热 炉 （ ）加 热进入 固定床反应 器 （ ３ ４）进行 加氢 脱硫 、脱氮 、芳烃 饱 和等加氢 反应 ，反 应产物 经气液 分离 塔 （ ５）及后 续 的氢气 循 环 、胺洗 、汽 提和 分馏 （ ６）等装置 ，组成 Ｆ Ｓ １ Ｄ 一 柴油 加氢精制 工艺 过程 。只 需 １ 个加 氢反 应器 ，分 为 ２～３ 催化 剂 床层 。 个
FDS连接工艺在车身轻量化中的应用研究
FDS连接工艺在车身轻量化中的应用研究作者：暂无来源：《汽车与配件》 2018年第2期目前，越来越多的汽车公司开始应用钢铝混合车身骨架结构，使用铝型材、铝冲压件、铝铸件，以及碳纤维等工程塑料和复合材料类部件，结合各种超高强度钢板，替代传统钢板构件或组件，实现车身框架结构的轻量化和高强度。
在汽车工业，连接铝材的主要方式有传统的机械紧固SPR和电阻点焊RSW。
SPR是一种稳健而且可替换的工艺，但是由于需要很多种铆钉-铆模组合，设备费用昂贵；电阻点焊虽然技术成熟，经济性高，但是受限于不能连接异种金属。
这2种工艺都要求双边可达，这使设计受限严重。
FDS工艺是可以解决这个双边可达问题，使设计更宽裕。
FDS是一种摩擦工艺，可以连接同种或异种材料。
由高速旋转的FDS螺钉与静态的钣金之间摩擦力产生很高的热量，会软化钣金材料，使得FDS螺钉可以穿透钣金，获得一个合理的紧固力。
FDS是从摩擦钻工艺延伸而来，可以形成同样类型的衬套特征。
同时，FDS周期时间短，材料处理少，所有的工序都可以集成为简单自动的过程。
车身制造中FDS连接工艺螺栓自动拧紧技术，又称流钻螺钉（Flow DrillScrew，FDS）技术，其原理是利用螺钉的高速旋转产生的热量熔化母材，增加压力打穿母材并在母材上制作螺纹，使两层或多层板料固定在一起。
在过去5年中，许多欧洲汽车厂商开始使用FDS技术，如捷豹XK和X150，奥迪R8、A8、TT Coupe、A6等；欧洲的尼桑、路虎、保时捷、宝马等众多汽车品牌也都引入了FDS连接工艺；上汽通用刚上市的凯迪拉克CT6车型，实现首次钢铝白车身国产化，糅合了11种不同材质，也大量使用了FDS连接技术，多达708个。
FDS螺钉某种意义上讲，紧固件的多样性反应了一套紧固件系统的成熟程度及加工能力。
通过对多种不同形状规格的热融自攻丝钉（FDS螺钉）夹持装置的定制，可以选用多种不同形状规格的FDS螺钉来满足不同行业及生产环境对FDS螺钉的需求，如图1。
FDS工艺介绍
FDS工艺介绍FDS（Front End Schedule，前端排期）工艺是一种项目管理工艺，主要用于计划和控制项目的前期工作。
该工艺在项目开始前制定项目计划、交付物、资源需求和时间表，并根据实际进展情况进行调整和更新。
本文将详细介绍FDS工艺的原理、流程和应用。
FDS工艺的原理是在项目开始前的前期规划阶段，通过制定详细的计划和时间表，确保项目能够按时交付，并减少不必要的风险。
通过FDS工艺，项目管理人员可以清楚地了解项目的范围、目标和关键路径，在充分了解项目需求的基础上，合理分配资源和制定项目进度计划。
1.编制项目计划和时间表：项目管理人员在项目开始前会根据项目的需求和目标，制定详细的项目计划和时间表。
这些计划和时间表包括项目的范围、进度、资源需求等信息，以确保项目能够按时交付。
2.制定交付物和阶段性目标：在项目计划中，项目管理人员会明确项目的交付物和阶段性目标。
通过清晰地定义这些目标，可以使项目团队更好地明确工作内容和优先级，并有效地推进项目进展。
3.分配资源和人力：根据项目的需求和计划，项目管理人员会适当分配和调整项目所需的资源和人力。
这包括分配专门的项目经理和团队成员，确保项目进展顺利。
4.监控和调整进度：在项目实施过程中，项目管理人员会根据实际进展情况，不断监控和调整项目的进度。
通过及时更新项目时间表，并采取必要的措施，确保项目能够按时完成。
5.风险管理：FDS工艺中，风险管理是一个重要的环节。
项目管理人员需要对项目可能面临的风险进行评估，并制定相应的风险应对措施。
这样能够在项目实施过程中及时应对风险，减少不确定性对项目进度的影响。
FDS工艺在项目管理中应用广泛，特别适用于复杂和大型项目。
它能够帮助项目管理人员全面了解项目需求和目标，制定详细的计划和时间表，并根据实际情况进行调整和更新。
通过FDS工艺，项目管理人员可以更好地控制项目进度，减少风险，并确保项目能够按时交付。
总之，FDS工艺是一种非常重要的项目管理工艺。
FDS-工艺介绍
✓缺点：艺的局限性
1. 连接点处需要高的刚性支撑 2. Cycle Time时间长，约为5-8秒 3. 铆钉成本的piece cost 0.15Euro/Rivet 4. 设备系统成本远高于电阻点焊 800K人民币/system 5. 工艺完成后铆钉正反面均有较大凸起保留 6. 正面铆接方向需要留出大的进枪空间 7. 铆钉选用、工艺参数跟铆接材料、铆接姿态相关性强
✓设备采购
FDS Matrix—设备
价格： 约80万/System (FDS GUN + AUTO Feeder + Controller)
采购周期： 18周 (含运输)
FDS Matrix—标准
✓质量标准 推荐标准
在线依靠自动监控系统100%反馈质量，外观检查，扭矩检查 破检，拉伸试验
✓返修方法
✓工艺要求MR接头设计要求
✓工艺参数
✓工艺参数
n: 转速
F: 压紧力
M: 扭矩
✓设备系统组成
4. 2.
✓设备FDS两种标准枪
Standard Length
Reduced Length
✓设备FDS枪组成结构
✓设备送钉方式
✓设备应用方式
Robotic System Prefer
Pedestal System Prefer
Flow Drill Screw 旋转攻丝铆接
FDS Matrix
✓简介：旋转攻丝铆接工艺是通过高速旋转使板料热变形后攻丝铆接的冷成型工艺。
✓铆钉：通过特殊的感应加热高频淬火工艺– EJOT （M5,M6系列）
铆钉表面硬度从HV320提高到HV450-HV600
✓铆钉：通过特殊的感应加热高频淬火工艺– EJOT （M5,M6系列）
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Normal Rivet
Special Design Rivet
✓优点：FDS是单面自攻螺纹连接
1. 单面连接工艺（使型材、小孔洞连接成为可能） 2. 可以有预开孔或者没有预开孔 3. 可以连接不同材料 4. 因为连接过程中的旋转摩擦生热使得攻丝旋转扭矩低 5. 因为大的螺纹接触面而产生大的旋紧扭矩 6. 很高的松开扭矩 7. 气密性水密性好 8. 动态承载性好 9. 攻丝的螺纹可以重复旋紧 10. 可以使用公制螺丝返修
Flow Drill Screw 旋转攻丝铆接
FDS Matrix
✓简介：旋转攻丝铆接工艺是通过高速旋转使板料热变形后攻丝铆接的冷成型工艺。
✓铆钉：通过特殊的感应加热高频淬火工艺– EJOT （M5,M6系列）
铆钉表面硬度从HV320提高到HV450-HV600
✓铆钉：通过特殊的感应加热高频淬火工艺– EJOT （M5,M6系列）
✓工艺要求MR材料、厚度匹配要求
1. 接头不能含脆性材料（如玻璃、脆性塑料）
2. 底层材料（die侧）通常是1.5mm－3.5mm的铝型材或者 3mm左右的铸铝件
3. 上层板材可以7mm的prehole引导孔或者没有引导孔
4. 没有引导孔时，不同材质铆接原则： 软材质铆向硬材质 薄材质铆向厚材质
✓工艺要求铆钉选择要求
✓缺点：FDS工艺的局限性
1. 连接点处需要高的刚性支撑 2. Cycle Time时间长，约为5-8秒 3. 铆钉成本的piece cost 0.15Euro/Rivet 4. 设备系统成本远高于电阻点焊 800K人民币/system 5. 工艺完成后铆钉正反面均有较大凸起保留 6. 正面铆接方向需要留出大的进枪空间 7. 铆钉选用、工艺参数跟铆接材料、铆接姿态相关性强
பைடு நூலகம்
FDS Matrix—标准
1. 邻近位置FDS 2. 原位置用公制螺纹螺栓返修 3. 邻近位置拉铆
The END !
✓设备应用柔性、互换性
➢ FDS跟其他应用的互换：
Gripper，FDS
➢ Tool Changer：Walther，Staubli
➢ 不同铆钉可以通过Magazine Fill系统填充
➢ 换枪盘上装不同规格送钉管，不同送钉器
✓设备接口标准、公用动力要求：无特别要求
✓设备易损件寿命
Screw Driver拧紧头约 1万次 Collet Jaw 夹紧头约 1万次 Sleeve铜衬套约 1万次
✓工艺要求MR接头设计要求
✓工艺参数
✓工艺参数
n: 转速
F: 压紧力
M: 扭矩
✓设备系统组成
4. 2.
✓设备FDS两种标准枪
Standard Length
Reduced Length
✓设备FDS枪组成结构
✓设备送钉方式
✓设备应用方式
Robotic System Prefer
Pedestal System Prefer
✓设备采购
FDS Matrix—设备
价格： 约80万/System (FDS GUN + AUTO Feeder + Controller)
采购周期： 18周 (含运输)
FDS Matrix—标准
✓质量标准 推荐标准
在线依靠自动监控系统100%反馈质量，外观检查，扭矩检查 破检，拉伸试验
✓返修方法