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。

  根据有关联的资料介绍，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。

  铆接技术虽然优势显著，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。

  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。

  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。

  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。按结构及形式，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HuckBOM。

  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3.5～30mm)，但在作业空间狭窄的结构中，操作不如单面盲拉铆钉方便。

  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，操作便捷，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1.5～16mm)。

  哈克博姆铆钉(HuckBOM)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。

  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，别的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14m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。

  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3～8s，从铝型材下料到六大片骨架合装的总工时为80h，相对于钢车身焊接骨架总工时230h(含16h矫正焊接变形工时)，生产效率提高近3倍。

  钢车身重2t(不含底盘骨架)，整备质量12.5t，铝合金铆接车身骨架重920kg，整备质量11t，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、转向性能测试、结构静应力试验、结构动应力试验、抗风稳定性试验、5000km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作4年。

  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，铆接技术简单易操作、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业得到普遍应用。