鉚釘是用于連接兩個帶通孔，一端有帽的零件(或構(gòu)件)的釘形物件。
在鉚接中，利用自身形變或過盈連接被鉚接的零件。
鉚接是使用比預(yù)制孔直徑稍小的金屬圓柱或金屬管，穿過需要鉚合的工件，并對鉚釘兩端敲擊或加壓、使金屬柱變形增粗同時在兩端形成鉚釘頭，使工件不能從鉚釘上脫出。
沖壓鉚接和旋轉(zhuǎn)鉚接一般需要雙面操作。
抽芯鉚釘使單面操作成為更簡單易行的工藝，抽芯鉚釘工作原理是通過借助拉鉚槍，用一個由里向外的力來拉動芯頭而實現(xiàn)的。
今天，螺絲君介紹鉚接工藝概念，鉚釘?shù)陌l(fā)展歷史、類型、適用場景、選用策略的有關(guān)知識。
01
鉚接工藝概念和工藝特點
鉚接，有拉鉚、沖鉚、旋鉚等。鉚接主要特點是：速度快、防松、不易拆卸。
1. 拉鉚是利用手工或壓縮空氣作為動力，通過專用工具使特殊的鉚釘變形，將鉚接件鉚合的一種鉚接方法，屬于冷鉚的一種。
拉鉚用到的主要材料和工具是抽芯鉚釘和風(fēng)動（或手動）拉鉚槍。
拉鉚特點是不需要頂釘操作，對于反面無法頂釘和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)件是很方便的，但，因鉚釘為鋁質(zhì)，所以，僅用于輕載的場合。
2. 沖鉚也稱作壓鉚工藝，通過鉚釘或零件受力后發(fā)生塑性變形從而把零件
鏈接起來。
無論是鉚釘變形還是材料變形，壓鉚過程都是冷鐓過程。
沖鉚過程受力迅速，鉚接效率較高。鉚接點上連接材料相互鑲嵌的，底部既無棱邊也無毛刺，避免了應(yīng)力集中，可承受很高的動載荷。
且連接過程無熱輸入，連接點處的材料表面鍍層也不會被破壞，同時避免了焊接飛濺及焊接變形，可實現(xiàn)多層材料、不同板厚、不同材質(zhì)的連接。
沖鉚示意圖
3. 旋鉚就是利用鉚桿對鉚釘局部加壓，并繞中心連續(xù)擺動直到鉚釘成形的鉚接方法。按照這種鉚接法的冷碾軌跡，可將其分為擺碾鉚接法及徑向鉚接法。
擺碾鉚接法較易理解，該鉚頭僅沿著圓周方向擺動碾壓。而徑向鉚接法較為復(fù)雜，它的鉚頭運動軌跡是梅花狀的，鉚頭每次都通過鉚釘中心點，即鉚頭不僅在圓周方向有運動，而且沿徑向也在擺動碾壓。
就兩種鉚接法比較而言，徑向鉚接面所鉚零件的質(zhì)量較好，效率略高，并且鉚接更為穩(wěn)定，鉚件無須夾持，即使鉚釘中心相對主軸中心略有偏移也能順利完成鉚接工作。
而擺碾鉚接機(jī)必須將工件準(zhǔn)確定位，最好夾持鉚件。
然而,徑向鉚接機(jī)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，維修不方便，非特殊場合一般不采用。相反地，擺碾鉚接機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，維修方便，可靠性好，能夠滿足90％以上零件的鉚接要求。
02
鉚釘?shù)陌l(fā)展歷史
最早的鉚釘是木制或骨制的小栓釘，最早金屬變形體可能就是鉚釘?shù)淖嫦取?/span>
它們是人類已知金屬連接的最古老的方法，可以追溯到最初使用可鍛金屬那么遠(yuǎn)。
青銅器時代埃及人用鉚釘把開槽型車輪外線的六個木制扇形體鉚接緊固在一起，希臘人成功地用青銅澆鑄大型塑像之后，再用鉚釘把各部分鉚合在一起。
空心鉚釘1916年，英國飛機(jī)制造公司的H.V懷特第一次取得可以單面鉚接的盲鉚釘專利，從此盲鉚釘被廣泛地應(yīng)用于航天航空、辦公室機(jī)器、電子產(chǎn)品的機(jī)械連接。
人們不清楚空心鉚釘究竟何時被發(fā)明的，但使用空心鉚釘?shù)鸟R具在公元9世紀(jì)或10世紀(jì)間就被發(fā)明出來了。
03
鉚釘?shù)念愋秃陀猛?/span>
1. 鉚釘?shù)姆N類繁多，形態(tài)多樣，根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，鉚釘有不同的種類和名稱：
第一，根據(jù)鉚接工藝：抽芯鉚釘、沖壓鉚釘和旋鉚鉚釘；
第二，根據(jù)釘體結(jié)構(gòu)：實心鉚釘、半空心鉚釘、空心鉚釘、管狀鉚釘；
第三，根據(jù)旋鉚鉚釘?shù)念^部形狀：圓頭、沉頭、平錐頭、半沉頭、扁平頭、扁圓頭、120°沉頭、大扁圓頭、平頭和無頭；
第四，根據(jù)抽芯鉚釘?shù)你T釘頭部和桿體特征：封閉式扁圓頭型、封閉式沉頭型、開口扁圓頭型、開口沉頭型、開口大帽沿型、封閉型大帽沿、環(huán)槽、溝槽型、單鼓型、雙鼓型、雙鼓大帽沿型、燈籠型，擊心型等；
第五，根據(jù)材料：銅、鐵、鋁合金、碳鋼、不銹鋼
根據(jù)不同的特征，可以組合出幾十種鉚釘，比如：沉頭半空心鋁鉚釘、 封閉式扁圓頭不銹鋼/鐵抽芯鉚釘。
尺寸規(guī)格,看參考汽車標(biāo)準(zhǔn)手冊和制造商的產(chǎn)品手冊。
2. 沖壓和旋轉(zhuǎn)鉚釘用于少數(shù)受嚴(yán)重沖擊或振動載荷的金屬結(jié)構(gòu)、某些異性金屬的連接以及鋁合金等焊接性能不良的金屬連接，也用于非金屬和金屬的連接。
- 實心鉚釘--多用于受剪切力大的金屬連接處；
- 空心鉚釘--用于受剪切力不大的連接處，常用于連接塑料、皮革、木料、帆布等；
- 半空心鉚釘--多用于金屬薄板與其它非金屬材料零件，可承受與實心鉚釘一樣的剪切力；
- 圓頭鉚釘--應(yīng)用最普遍，多作強(qiáng)固接縫和強(qiáng)密接縫用；
- 沉頭鉚釘--用于零件表面需平滑的地方；
- 半沉頭鉚釘--用在零件表面需平滑、受載荷不大的地方；
- 平頭鉚釘--作強(qiáng)固接縫用；
- 扁圓頭半空心鉚釘、扁平頭鉚釘--用于金屬薄板或連接塑料、皮革、木料、帆布等；
3. 抽芯鉚釘應(yīng)用廣泛，適用于各種車輛、船舶、鍋爐、印染、機(jī)械、電信器材及建筑等行業(yè)，使用方便、高效、牢固、抗振、能鉚接復(fù)雜件和管件，并具有水密性和氣密性。
溝槽型抽芯鉚釘--盲面鉚接緊固件。
鉚釘表面帶溝槽，在盲孔內(nèi)膨脹后，溝槽嵌入被鉚構(gòu)件的孔壁內(nèi)，起鉚接作用，適用于硬質(zhì)纖維、膠合板、玻璃纖維、塑料、石棉板、木塊等非金屬構(gòu)件鉚接。
雙鼓型抽芯鉚釘--鉚接后稱兩個鼓形。具有對各種薄如紙的構(gòu)件進(jìn)行鉚接不松動、不變形的特點，適用于各種鉚接領(lǐng)域。
擊芯鉚釘--廣泛應(yīng)用于各種客車、航空、船舶、機(jī)械制造、電信器材、鐵木家具等。
環(huán)槽鉚釘--機(jī)械強(qiáng)度高，鉚接牢固，最大特點是抗振性好。
04
鉚釘選用的主要考慮因素
- 被連接件材料-金屬還是非金屬，材料的硬度和脆性等；
- 板厚--選擇的鉚釘確保板材厚度在其夾緊范圍內(nèi)；
- 連接強(qiáng)度 ?確定鉚釘?shù)倪B接點所需要拉伸力、剪切力；
- 孔尺寸--制造商為鉚螺母規(guī)定了配合孔尺寸，可以參考制造商的設(shè)計信息；
- 要考慮板材的涂覆厚度，避免進(jìn)行涂覆后孔變小而不適合安裝；
- 材料抗腐蝕能力--鉚釘?shù)牟牧项愋秃屯繉拥倪x擇應(yīng)基于所需的防腐蝕性能，盡量選擇與連接件材料相同的鉚釘，材料的不同可能導(dǎo)致電偶腐蝕的發(fā)生；
- 特殊要求，如平頭，沉頭，雙鼓型，還是燈籠型；
- 水密、氣密性要求--鉚接部位的水密性和氣密性要求。
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