自冲铆接技术及薄板专用铆接机的介绍【文献综述】
自冲铆连接工艺浅析
・工艺与装备 2020-06/
图1 自冲铆连接工艺
图2 工作原理夹紧阶段加强板
（防电腐蚀+防水+
提高连接强度和刚度）
在涂装工序
进行涂布
上边梁内板侧围外板
造型筋防水胶
SPR 作业孔
结构用黏合剂
顶盖SPR
（STEEL ）
（STEEL ）（STEEL ）
（ALUMINUM ）
冲裁阶段扩张阶段冲铆完成AI 汽车网—成功案例
使两层板或三层板无法脱落。
4.铆钉尺寸的选择原理铆钉的尺寸包括直径（铆钉腿部直径）和长度。
一般先确定铆钉直径，然后确定铆钉长度。
（1）铆钉直径选择铆钉直径的选择只需要根
据铆接板料厚度来决定，一般铆接板料厚度越大，铆钉的直径越大，如连接2.0 mm+2.0 mm 厚的板料，多选用φ5 mm 直径的铆钉；连接1.0 mm+1.0 mm 厚的板料，多选用φ3 mm 直径的铆钉。
铆钉一般直径范围为：φ3～φ6 mm 。
（2） 铆钉长度选择铆钉的理论长度为L =T +C 图3 铆接断面搭接长度/mm 搭接长度公差/mm 铆点位置十字拉伸
十字拉伸判定
1-
突出量2-
下板
最小
壁
厚3-互锁
力学检测
撕裂位置判定结果
母材撕裂母材撕裂
样品外表面和内部未出现明
显锈蚀样品外表面
和内部未出
现明显锈蚀
样品外表面
和内部未出
现明显锈蚀
样品外表面未
出现锈蚀，内
部出现红锈
样品外表面和
内部未出现明
显锈蚀
样品外表面未出
现锈蚀，内部出
现严重红锈17 m。
Al5052板材双侧自冲铆接成形机理及连接性能研究
Al5052板材双侧自冲铆接成形机理及连接性能研究Al5052板材双侧自冲铆接成形机理及连接性能研究摘要：自冲铆接（self-piercing riveting，SPR）是一种新型的板材连接方法，具有简单、高效、环保等优点。
本研究通过实验方法研究了Al5052双侧自冲铆接过程中的机理及连接性能。
结果表明，自冲铆接过程中，铆钉经过加力、穿透、塑性形变以及扩孔等阶段，完成了板材间的连接。
连接性能测试结果表明，双侧自冲铆接接头的剪切强度和拉伸强度均优于单侧自冲铆接。
关键词：自冲铆接，Al5052，板材，连接性能1.引言自冲铆接是一种新型的板材连接方法，它通过铆钉的高速冲击和塑性变形将两块板材连接在一起。
相比传统的焊接和螺栓连接方法，自冲铆接具有以下优点：操作简单，不需要焊接设备和辅助工具；成本低，可以减少焊接材料的使用；连接均匀，不会产生过多的应力集中；环保，无焊接烟尘产生。
因此，自冲铆接在汽车、航空航天和电子等行业得到了广泛的应用。
2.实验方法首先，我们选择了Al5052板材作为实验材料。
然后，在实验室中搭建了一套双侧自冲铆接试验装置。
在实验中，对铆钉的直径、长度、头部形状等参数进行了优化，以获得最佳的连接性能。
在进行实验之前，我们使用显微镜对Al5052板材进行了组织和成分分析，以了解材料的力学性能。
3.自冲铆接机理研究在双侧自冲铆接过程中，铆钉首先通过一定的加力将板材剪断，然后穿透板材，通过塑性变形在板材上形成一个扩孔。
铆钉的头部通过扩孔后留在板材上，完成了板材的连接。
实验结果表明，铆钉通过高速冲击和塑性变形实现了板材的连接，连接强度较高。
4.连接性能测试我们对双侧自冲铆接接头进行了拉伸和剪切强度测试。
实验结果表明，双侧自冲铆接接头的拉伸强度平均为XX MPa，剪切强度平均为XX MPa。
与单侧自冲铆接接头相比，双侧自冲铆接接头具有更高的强度。
这是因为双侧自冲铆接可以使铆钉在板材两侧形成两个扩孔，增加了连接的接触面积，从而提高了连接强度。
自动化铆接
自动化铆接1.自动化铆接技术的发展与运用1.1自动化铆接技术的发展自动钻铆技术从70年代起就在国外普遍采用，其发展一直未曾间断。
国外目前生产中的军、民用飞机的自动钻铆率分别达到了17%和75%以上，大量采用无头铆钉干涉配合技术，新型紧固件包括无头和冠头铆钉、钛环槽钉、高锁螺栓、锥形螺栓以及各种单面抽钉等，80%的铆接和100%的不可卸传剪螺栓连接均采用干涉配合，而且孔壁还要进行强化。
波音民机的壁板机铆系统已达60%～75%，麦道军机也已达17.5%，但是真正的全自动钻铆还需要解决工件定位和校平问题。
近年来，铆接正向着机器人和包含机器人视觉系统、大型龙门式机器人、专用柔性工艺装备、全自动钻铆机和坐标测量机组成的柔性自动化装配系统发展。
如B767、B777采用了翼梁自动装配系统，提高效率14倍，费用降低90%，废品率降低50%。
进一步的改进可使钻铆工具能够到达以前难以达到的部位。
随着高性能飞机对铆接质量和可靠性要求的不断提高，一般的手工钻孔，铆接已越来越不能满足要求。
采用自动化铆接技术不仅能提高装配效率，降低成本，改善劳动条件，而且能保证装配质量。
1.2自动化铆接技术的应用自动化铆接铆接适合于钢板。
不锈钢板。
铝板及非金属夹层的连接。
用无铆钉连接的典型零件有:车顶窗、保险杠、排气管、油箱、制动器罩壳、车门、仪表框架、发动机支架、发动机罩壳、车尾盖板、冷却器、座椅、摇窗机、消声器、冰箱门、洗衣机壳体、风机壳体、复印机机座、计算机壳体、牙医机外壳等等。
目前，自动钻铆技术已经在世界上所有的大飞机制造公司得到广泛运。
以美国格鲁门NGCAD公司为例，在波音757尾段机身48段双曲度壁板壁板均采用了自动钻铆技术，占了整个装配铆接工作量的85％。
1.3自动化铆接技术的特点1.连接点牢固可靠。
2.没有原料消耗和不需要辅助材料。
3.超越了金属材质局限和厚度局限。
4.可以形成圆点和巨型点连接。
5.连接区域没有热应力。
6.不会损伤工件表面的保护层。
公共基础知识铆接设备基础知识概述
《铆接设备基础知识概述》一、引言铆接作为一种重要的连接技术，在工业生产中有着广泛的应用。
铆接设备则是实现铆接工艺的关键工具。
本文将对铆接设备的基础知识进行全面的阐述与分析，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个清晰、系统且深入的理解框架。
二、铆接设备的基本概念1. 定义铆接是利用轴向力将零件铆钉孔内的铆钉杆墩粗并形成钉头，使多个零件相连接的方法。
铆接设备则是用于完成铆接工艺的机械装置。
2. 分类（1）按铆接方式可分为冷铆接设备和热铆接设备。
冷铆接设备主要通过机械力使铆钉变形实现连接，热铆接设备则是先将铆钉加热至一定温度后再进行铆接。
（2）按自动化程度可分为手动铆接设备、半自动铆接设备和全自动铆接设备。
手动铆接设备需要人工操作完成铆接过程，半自动铆接设备部分操作可自动完成，全自动铆接设备则可实现整个铆接过程的自动化。
（3）按适用铆钉类型可分为实心铆钉铆接设备、空心铆钉铆接设备、抽芯铆钉铆接设备等。
3. 组成部分铆接设备通常由动力系统、控制系统、铆接执行机构等部分组成。
动力系统提供铆接所需的动力，控制系统控制铆接过程的参数和动作，铆接执行机构则直接完成铆钉的变形和连接。
三、铆接设备的核心理论1. 铆接力的计算铆接力是铆接设备的关键参数之一，其大小取决于铆钉的材料、直径、长度以及铆接方式等因素。
一般可通过理论计算或经验公式来确定铆接力的大小。
2. 铆钉变形原理铆钉在铆接过程中会发生塑性变形，其变形原理主要包括墩粗变形和挤压变形。
墩粗变形是指铆钉杆在轴向力的作用下直径增大，形成钉头；挤压变形是指铆钉杆与被连接件之间的相互挤压，使铆钉与被连接件紧密结合。
3. 铆接质量控制铆接质量的好坏直接影响到连接的强度和可靠性。
铆接质量控制主要包括铆钉的尺寸精度、铆接力的大小、铆接时间、铆接温度等参数的控制。
同时，还需要对铆接后的连接进行质量检测，如外观检查、强度测试等。
四、铆接设备的发展历程1. 早期发展铆接技术在古代就已经出现，当时主要采用手工铆接的方式。
固定五金—自冲铆接工艺类型
固定五金—自冲铆接工艺类型
深圳固定五金制品有限公司是深圳第一家最早开始研发铆接产品的厂家，他们采用国外的生产材料、进口的设备。
固定五金凭借专业的技术在行业内驻立多年，专门为客户提供品质保证，最优价格的自冲铆接。
•铆接工艺知识
国外早在70年代就开始规模使用铆接工艺，而国外应用的比较，目前来看尚处在起步的一个阶段。
很多国内企业往往在惊叹国外产品加工质量优良的同时却不知“铆接机”为何物。
实际上铆接工艺已经相当成熟，只要拥有这种新设备，同样可以加工出更好的产品。
二、自冲铆接工艺类型
1、实心铆钉的自冲铆接工艺实心铆钉自冲铆接工艺又有腰鼓形实心铆钉、自冲铆接和非腰鼓形实心铆钉、自冲铆接工艺，而实心铆钉自冲铆接工艺适用于塑料性金属间的连接；非腰鼓形实心铆钉自冲铆接工艺则适用于相同金属材料间的连接、不同金属材料间的连接以及非金属间的连接。
（优点：费用低、连接质量高）
2、半空心铆钉的自冲铆接工艺半空心铆钉的自冲铆接工艺铆接两层相同金属材料时，将塑料性好的材料放在下层，铆接金属与非金属材料时，将金属材料放在下层，在实际制造过程中，因为实心铆钉自冲铆接工艺受
具体生产环境、自冲铆接工艺特点、连接强度以及所应用材料的物理性质等的影响，所以半空心铆钉的自冲铆接工艺应用更广泛些。
（优点：能够连接多层材料、不需要钻孔、耐疲劳、对环境影响小；跟实心铆钉自冲铆接相比，它无火花、无废料、低能耗、低噪音）
深圳市固定五金制品有限公司生产质量第一，为顾客提供满意的产品和服务，具备完善的生产制程和品质体系，保证产品质量。
自冲铆接类型及技术特点
自冲铆接类型及技术特点1、引言随着汽车制造业竞争的日益剧烈，汽车制造厂商都不断向市场推出新款车型，新车型除了突出质量好、价格低、样式新、功能全等特点之外，主要的竞争集中在汽车行驶的经济性上。
在过去的20年中汽车制造商一直在寻找解决问题的方法。
试验证明，应用新材料，使用轻型材料实现汽车车身的轻量化，改善汽车行驶经济性是行之有效的。
通过降低整车质量可使汽车的很多性能得到改善和提高。
研究表明，当整车质量降低10％时，燃油经济性提高3.8％，加速时间降低8％，CO排放减少4.5％，刹车距离减少5％，轮胎寿命提高7％，转向力减少6％，可见汽车轻量化的重要性。
汽车轻量化的重要潜力是在车身的制造中大量使用轻金属和非金属，例如铝、铝合金、镁合金以及强化塑料等板料之间的应用。
迄今为止，电阻点焊是连接钢板车身结构的主要方法，不仅有利于大批量生产，而且质量也牢固可靠；但是对于黑色金属与有色金属的连接，大部分有色金属(如薄铝板)之间的连接，金属与非金属的连接，非金属之间的连接，以及可焊性差的、预先涂漆或有镀层的黑色金属之间的连接，点焊就很困难或无能为力了。
故提出采用铆接技术连接车身的内外覆盖件而替代点焊，特别是自冲铆接(SPR—SelfPiercing Riveting)工艺，越来越受到重视和青睐。
2、自冲铆接技术类型2.1 半空心铆钉自冲铆接技术半空心铆钉的自冲铆接技术如图3所示，压边圈首先向下运动对铆接材料进行预压紧，防止铆接材料在铆钉的作用力下向凹模内流动，而后冲头向下运动推动铆钉刺穿上层材料。
在凹模与冲头的共同作用下铆钉尾部在下层金属中张开形成喇叭口形状以便锁止铆接材料，达到连接目的。
半空心铆接工艺铆接相同金属材料时，较厚的放在下层；铆接两层不同金属材料时，将塑性好的材料放在下层；铆接金属与非金属材料时，将金属材料放在下层。
在汽车车身制造中，考虑到具体的生产环境、自冲铆接工艺的特点、连接强度以及所应用材料的机械性能等要求，又由于实心铆钉的铆接丁艺有很多自身的局限性，所以在汽车轻量化生产中主要应用半空心铆钉的自冲铆接工艺。
自冲摩擦铆焊机械-固相复合连接机理及应用研究
自冲摩擦铆焊机械-固相复合连接机理及应用研究摩擦铆焊是一种新型的固相复合连接方法，通过摩擦热使被连接材料的表面塑性变形，然后再施加一定的轴向力使连接材料形成强固的连接。
自冲摩擦铆焊是摩擦铆焊的一种改进形式，它在传统摩擦铆焊技术的基础上增加了一个受控的冲击力来实现连接。
自冲摩擦铆焊的机械结构主要由电机、凸轮机构、夹具、冲击机构和传感器等部分组成。
工作时，先通过电机驱动凸轮机构旋转，在夹具内夹紧待连接的材料，并使其相对旋转。
随后，通过冲击机构施加一个冲击力，使待连接材料的表面形成塑性变形。
在冲击过程中，传感器会实时监测连接过程的力学参数，以保证连接质量。
自冲摩擦铆焊的连接过程主要包括三个阶段：初期摩擦、塑性变形和冲击。
在初期摩擦阶段，由于材料表面的不平整度，摩擦力会使待连接材料发生相对旋转。
在塑性变形阶段，由于摩擦而产生的热量可以使材料的软化，从而实现材料的塑性变形。
最后，在冲击阶段施加冲击力，进一步促进材料的塑性变形和连接。
自冲摩擦铆焊具有诸多优点。
首先，与传统焊接方法相比，自冲摩擦铆焊不会造成明显的变形、变色或焊瘤等缺陷，连接界面质量高。
其次，由于连接过程中不使用传统的焊接材料，因此无需焊条或焊丝等辅助材料，降低了成本。
此外，自冲摩擦铆焊不会产生烟尘、毒气等有害物质，对环境友好。
最后，自冲摩擦铆焊具有连接速度快、连接强度高和连接可靠性好等特点。
自冲摩擦铆焊在实际应用中有广泛的应用。
首先，它适用于铝合金、钛合金等金属材料的连接，可用于航空航天、汽车制造、船舶制造等领域。
其次，自冲摩擦铆焊也可以用于不同种类的材料的连接，如铁铝连接、铜铝连接等。
此外，自冲摩擦铆焊还可以用于连接复杂结构、薄壁材料和高强度材料。
总之，自冲摩擦铆焊作为一种新型的固相复合连接方法，具有许多优点，应用广泛。
随着材料科学和焊接技术的进步，自冲摩擦铆焊的性能和应用领域将会得到进一步的拓展和发展。
轻量化连接装备之自冲铆接设备
Products & Technology产品与技术轻量化连接装备之自冲铆接设备国汽（北京）汽车轻量化技术研究院有限公司 付 岩一、前言汽车轻量化技术作为汽车产品实现节能减排、增加新能源汽车续航里程的有效途径[1]，越来越被汽车企业重视，在量产车型的使用中也越来越广泛。
实现汽车轻量化技术的重要途径之一是在生产制造过程中采用先进的制造技术[2]。
谈到先进的轻量化制造技术不得不重点介绍SPR(Self-piercing Rivet)，在捷豹XFL、奥迪A8、特斯拉Model S、福特F-150、蔚来ES8、奇瑞EQ1（小蚂蚁）等车型的全铝车身上均使用了该技术。
SPR源自英国Henrob （亨罗布）的译文名是“自冲铆接”，这个名称在国内被广泛使用，有的国内供应商也称它为“锁铆铆接”、“自穿刺铆接”。
二、自冲铆接技术自冲铆接是指SPR铆钉在外力作用下，通过穿透第一层材料和中间层材料，并在底层材料中进行流动和延展，形成一个相互镶嵌的塑性变形的铆钉连接过程，该铆接点具有较高的抗拉强度和抗剪强度，称作自冲铆接点[3]。
该技术可以连接铸铝、冷拉型材、板材等铝材；可以连接拉伸强度小于500N/mm2的深冲钢；可以连接拉伸强度小于1000 N/mm2的高强钢；也可以连接镁、铜、非金属材料和夹层材料，具有铆接质量高、综合成本低、材料组合广、柔性组线好等特点。
自冲铆接工艺解决了铝点焊技术不能满足连接性能要求的问题，克服了疲劳强度不够、铆钉图层和铝材不相容以及钢铆钉和铝材不相容等问题，因此被大量应用在全铝车身的连接。
同时自冲铆接技术也存在一定的缺点，在连接钢板时，自冲铆接比点焊的抗拉强度小；铆接时，尾部出现突出的“铆扣”，不够平齐；由于铆接过程需要较大压力，铆接设备比较笨重；在进行自冲铆接时，铆接处材料的两面都必须接触(一面是冲头，一面是模具)，而不进行单面铆接。
相对于普通钢制车身常用的电阻点焊，它们连接的材料不同，故其工艺过程和使用设备自然不同。
机械铆接相关介绍 冲压自铆铆接的操作步骤
在机械加工中，机械连接的方式有很多种，冲压自铆铆接就是其中一种。
冲压自铆铆接是一种被连接件无预制孔、带有连接元件从两侧加工的连接方式。
在传统的铆钉连接方式中所必需的预先打孔在这里通过铆钉的剪切冲压过程所代替。
那么，冲压自铆铆接是如何进行操作的呢？下面我们就来具体介绍一下其连接步骤。
1、实心冲压自铆铆钉铆接过程（1）在实心冲压自铆过程中，首先把连接工件放入凹模侧，固紧件部分向下运动至连接工件上，同时铆钉自动供给、定位，通过固紧件的弹性力张紧被连接工件。
（2）凸模压向铆钉并冲切通过被连接部件，冲切掉的部分通过凹模自动被排走。
（3）加工的过程是连续的，在铆钉冲切板材之后，凸模和固紧件按照所设定的运动形成或所设定的压力向凹模端继续冲压，这时凹模侧的材料被向凹模的轮廓挤压并产生塑性变形，此时的压力远大于冲切时的压力，由此实现凹模侧被连接工件材料向实心冲压自铆铆钉的环形槽中流动。
在连接过程中实心冲压自铆铆钉没有产生变形，铆钉端部以其原有的形状位于凸模侧的材料中，而同时凹模侧的工件材料通过凹模的环形结构向铆钉的环形槽挤压。
（4）工件的连接已经实现，被连接件一方面在凸模侧通过铆钉端头的形式而另一方面在凹模侧通过材料挤压到的铆钉环形槽塑性变形而被结合在一起，这种连接方法不要求凸模侧的工件材料一定是可塑性变形的材料。
2、半孔冲压自铆铆钉铆接（1）在半孔冲压自铆过程中，首先将被连接的工件安放在凹模上，固紧件向下运动至被连接工件上，被连接的工件被固定在固紧件和凹模之间。
（2）随着凸模继续向下运动，铆钉冲切凸模侧的被连接件。
（3）在继续的加压过程中，半孔冲压自铆铆钉切断穿过凸模侧的被连接件并且同时铆钉本身也张开，这时凹模侧的工件材料塑性变形产生了封闭端，封闭端的形状由凹模的形状所决定。
（4）在达到所设定的力或给定的形成之后，凸模和固紧件松开并返回。
由于在连接过程塑性变形的材料形成了一个环套，这就是连接元件即半孔冲压自铆铆钉的封闭端。
铆接机
适用范围 铆接机的适用面很广,可应用各种所需铆接的工艺场合，下面介绍一些主要 的应用。 1、 可铆接的材料:除了可铆接低碳钢铆钉外，还可铆接中碳钢及不锈钢铆 钉，当然铜、铝铆钉更是在铆接范围之列。 2、 可铆接的形状:只要改变铆头的形状，就能铆接成各种形状，此外，径 向铆接机还可和于压印、压花和打标。 3、径向铆接机还可实现在玻璃、塑料、陶瓷上的铆接。 4、 适用行业:冷碾铆接法可广泛用于精密机械、纺织器材、钢制家具、建 筑五金、高低压电器、五金工具、汽车、摩托车配件等众多行业，特别是 在汽车门锁、刮水器、制动器、离合器、后门撑杆、门铰链、玻璃升降器、 化油器、手制动器、转向球接头、摩托车减震器等汽摩配件行业中应用更 为广泛。
停机操作
1、将铆钉机停止开关按下，切断配电柜电源开关。 2、清扫铆钉机作业面及工作区域。 3、作好交接班记录。 使用维护 1、不要加工超过标称能力以外的工件。 2、不要长时间工作在高压状态下。 3、铆头的伸出长度不要超过规定值。 4、遇到异常立即停车检修，直致故障排除。
5、设备的导轨每月应涂抹一次黄油，使其润滑和防锈。 6、铆头的装拆要轻慢，特别是在拆卸铆头时不要使用蛮力拔出，应旋转铆头并 缓慢向下用力拔出。如果插装铆头的铆座被拔出正常位置，安装铆头后铆头位 置会出现明显的偏差，此时应拆卸红色安全罩，将铆座安装到位后才可使用， 否则机器很容易损坏。 7、使用中铆头在加工某些材料时会出现轻微的粘结现象，为了保证铆接的质量， 应定时对铆头进行清理，防止金属粘结加厚。清理时将铆头固定在车床的卡盘 上，然后用砂纸进行抛光。 8、每两周应对设备进行日常维护，主要维护项目如下，如发现问题，应及时处 理。 A、检查气动三联体油杯中润滑油是否足量，否则应将油杯注满。 B、检查各个汽管和接头是否连接牢固，是否有漏气现象。 C、检查铆头形腔内是否有粘结现象，如有应予以清理。
自动铆接机的原理
上海途博技术研究中心
上海途博技术研究中心 /technology 自动铆接机的原理，自动铆接机是采用冷碾铆接的原理，利用铆杆对铆钉局部加压，并绕中心连续摆动直到铆钉成形的铆接设备。
该设备采用电动与气动、液压相结合的原理，完成各种所需形式的铆接。
铆接机逐渐取代了锤铆、冲压等落后工艺，成为体现企业加工能力、提高产品加工质量、提高生产效率的新型设备。
源通铆接机设备结构紧凑、运行平稳、性能稳定、成本低、效率高。
铆接工件时无冲击，铆后工件无弯曲、鼓肚、墩粗等不良变形。
自动铆接机加工质量高，铆接表面光滑平整。
设备无振动、低噪音、低功耗，操作安全简单。
可安装于大型自动生产线中，易于实现自动化。
可铆接材料：各种碳钢、铜、铝、金、银等金属材料，可塑性玻璃、塑料、陶瓷等非金属材料适用行业：铆接设备可应用于机械、电子、五金等各个行业，特别适用于各种机械零部件加工、五金制品、汽车摩托车配件、高低压电气、电动工具、仪器仪表等行业。
特殊加工：铆接机除正常的立铆外，还可实现倒铆、勾铆、弯铆、对铆、卧铆等各种形式的铆接。
另外还可实现多头铆接、多点铆接与悬臂铆接。
铝合金自冲铆接技术初探
铝合金自冲铆接技术初探摘要：汽车轻量化发展是当今汽车制造业的主要发展方向，铝合金等轻量化材料在汽车轻量化发展中起着至关重要的作用，关于铝合金的零部件应用也越来越广泛。
众所周知，汽车制造中会使用大量的金属和非金属材料，材料之间如何更好的进行连接，是技术工作者们不断探索的课题。
传统的点焊技术是用来连接车身钢板的主要方法，但是在面临有色金属以及金属和非金属之间的连接，点焊技术会显得尤为吃力。
这就需要用到自冲铆接技术来实现。
关键词：铝合金；自冲铆接技术；分析；应用经济的快速发展带动着人们生活水平的提高，对于汽车的需求量也开始增加，与此同时给汽车制造业的竞争带来了巨大的压力。
为了更好地满足客户的需求，汽车制造需要不断向人性化和个性化靠拢，同时还要迎合节能减排的大环境，需要发展汽车轻量化。
众所周知，铝的密度相当于钢密度的三分之一，因此铝的质量很轻，加之其具有良好的导热导电性，熔点低可塑性高，与氧气接触容易发生反应形成三氧化二铝，具有较强的耐腐蚀性。
诸多优点让铝及铝合金材料成为了汽车轻量化中的材料主力军。
铝合金在汽车轻量化中的应用，给材料之间的连接技术带来了挑战。
铝的熔点低，传统的点焊技术会在连接过程中由于温度过高而对铝合金造成裂缝，严重会引起变形。
且在有色金属之间进行焊接以及在金属与非金属之间的进行点焊技术时，会导致材料受到焊接影响而不能充分发挥性能。
因此，必须要寻找新的连接技术，来推动铝合金在汽车轻量化中的应用及发展。
1.自冲铆接工艺自冲铆接工艺，又被称为SPR技术。
是一种用于金属材料直接的冷连接技术，通过铆钉或者无铆钉的技术将所涉及的零件连接起来。
与目前应用广泛的传统连接技术相比较，可以明显看出自冲铆接技术的优点：它可以将铝合金、塑料板、钢板等进行有效连接；还可以将多层板层组进行铆接；自冲铆接技术的冷连接特点非常适用于镀层或涂层的连接工作，避开了材料因受到高温而致使镀层遭到破坏，可以在连接过程中避免对材料的损害；此外，自冲铆接技术的能耗低，周期短，铆接过程中不会产生烟或粉尘碎屑的产生。
自冲铆接工艺
自冲铆接工艺一、引言自冲铆接工艺（Self-Pierce Riveting，SPR）是一种先进的金属连接技术，广泛应用于汽车、航空航天、电子设备等领域。
它具有快速、高效、环保等优点，成为替代传统焊接和螺栓连接的理想选择。
本文将介绍自冲铆接工艺的原理、特点及应用。
二、原理及过程自冲铆接工艺是通过将一块金属材料（通常为较硬材料）穿过另一块金属材料（通常为较软材料），然后通过机械压力将两块材料牢固连接起来的一种方法。
其工作过程主要包括：钻孔、穿孔和压接。
1. 钻孔：首先，在需要连接的两块金属材料上分别进行钻孔，其中一块材料的孔径较大，另一块材料的孔径较小。
钻孔的位置和尺寸需要根据设计要求确定，以确保连接的牢固性和稳定性。
2. 穿孔：将较硬的金属材料通过钻孔穿过较软的金属材料，形成一对穿孔。
此时，较硬材料的下端位于较软材料的上方。
3. 压接：通过机械压力，在穿孔的位置上施加力量，将较硬材料的下端压入较软材料中。
在这个过程中，较硬材料的下端会扩张并形成一个扁平的铆头，与较软材料形成牢固的连接。
三、特点及优势自冲铆接工艺具有以下特点和优势：1. 适用性广泛：自冲铆接工艺适用于各种金属材料的连接，包括铝合金、钢材、不锈钢等。
不仅可以连接相同类型的金属材料，也可以连接不同类型的金属材料。
2. 高强度连接：由于自冲铆接是通过机械压力实现连接，而不需要焊接或螺栓，因此连接点具有很高的强度和稳定性。
3. 不需预处理：相比焊接工艺，自冲铆接不需要进行预处理，如除锈、涂胶等。
这不仅节省了时间和成本，还减少了对环境的污染。
4. 自动化程度高：自冲铆接可以实现自动化生产，提高生产效率和质量稳定性。
通过机器人或自动化设备，可以实现高速、连续的自冲铆接操作。
5. 适应复杂连接形状：自冲铆接可以适应复杂的连接形状，包括曲线、角度和不平面等。
这使得它在汽车车身、航空航天结构等领域具有广泛的应用前景。
四、应用领域自冲铆接工艺在各个领域都有广泛的应用，特别是汽车和航空航天行业。
钣金自铆原理-概述说明以及解释
钣金自铆原理-概述说明以及解释1.引言概述部分应该对文章的核心主题进行简要介绍，向读者提供一个整体的概念。
以下是一个可能的概述部分的例子：1.1 概述钣金自铆是一种用于连接或固定钣金零件的重要技术。
钣金自铆通过在钣金表面形成铆接点，实现了连接部位的固定，具有重要的应用价值和技术意义。
本文将介绍钣金自铆的原理、应用范围以及优点和局限性。
通过了解钣金自铆的基本概念和工作原理，读者可以深入了解该技术的重要性，并对其未来的发展趋势和应用前景进行展望。
在自铆技术的发展历程中，钣金自铆已成为一种重要的工艺，广泛应用于汽车、航空航天、电子设备等领域。
钣金自铆的优点包括连接牢固、抗振性好、重量轻等，这使得它成为替代传统螺栓和焊接等传统连接方式的理想选择。
然而，钣金自铆也存在一些局限性，例如无法逆向拆卸和可靠性受环境因素限制等。
本文将对这些优点和局限性进行详细阐述。
通过对钣金自铆的深入了解，我们可以更好地认识到它在钣金加工中的重要性和应用前景。
本文的结论部分将总结钣金自铆的关键点，并展望其未来的发展趋势。
在钣金工程领域，钣金自铆将继续发挥重要作用，并为相关领域的发展做出更大贡献。
1.2 文章结构本文将围绕钣金自铆原理展开深入探讨，结构如下：引言部分将对整篇文章进行概述，介绍钣金自铆的定义、背景以及文章的目的。
正文部分分为三个主要章节。
第一章节（2.1 钣金自铆的定义和背景）将详细阐述钣金自铆的概念和历史背景，为读者提供对该技术的基本了解。
第二章节（2.2 钣金自铆的原理）将重点探讨钣金自铆的原理，包括自铆的基本概念、工作原理以及应用范围。
这部分将通过实例和图解等方式，帮助读者更好地理解自铆的工作原理和实际应用。
第三章节（2.3 钣金自铆的优点和局限性）将对钣金自铆的优点和局限性进行分析和讨论。
其中，将介绍自铆的优点，如提高工作效率、减少成本等；同时也会探讨自铆的局限性，如适用范围有限、机械设备的要求较高等。
结论部分将对全文进行总结，强调钣金自铆的重要性和应用前景，并展望自铆技术的发展趋势。
自冲铆接技术优点
自冲铆接技术优点：
a.自冲铆接技术可以连接不同材质的板材及多层板材组，如钢板、铝板、塑料板等，可与胶粘工艺组合使用；
b.连接点牢固可靠，铆接质量稳定，重复性高，铆接点的动态疲劳强度高，远远优于点焊等传统薄板连接工艺；
c.良好的密封效果和防渗透功能；
d.使用场地小，铆接操作简单简单，工序周期短，节省人工成本，能耗小，维修费少；
e.连接区域没有热应力集中，可以用于涂层或镀层板材连接而不会破坏其表面涂镀层，无须后序喷漆、电镀；
f.无需预先打孔，工作环境友好，铆接时没有灰尘毒烟排放或废料等产生，噪音低等优点；
g.自动的供钉系统保证生产的连续性，易于实现机械化；
h.圆点连接的承载性与受载方向无关，即无论是受剪切载荷，还是受顶拉载荷作用，其承载性都相同；
i.即使在极狭窄的法兰边上或很小的安装空间内，也可以完美地进行连接；
j.通过检测铆接点外形几何尺寸可以简便地进行铆接质量判定，还可以实现无损伤检测，可简便地对连接强度进行无损伤检测。
冲压铆接连接领域技术综述
冲压铆接连接领域技术综述本文介绍了冲压铆接连接技术的起源、技术原理及其主要应用。
并基于专利梳理了冲压铆接连接专利技术发展趋势，并对该技术领域的国内外的专利申请趋势进行了简要的统计和分析。
同时列举了应用技术综述的实际案例，说明如何利用专利技术综述帮助审查员快速准确的把握技术要点，以提高检索和审查效率。
标签：铆接；冲压铆接；申请量；专利1 概述本领域中最常见的板料连接方式包括焊接、螺栓连接、铆接，而由于焊接的温度敏感性和焊接材料的局限性、螺栓连接的工艺复杂性，逐渐发展了铆接连接技术，使冲压铆接技术大量运用在航空航天、汽车制造及维修、船舶、五金等制造业中[1]。
2 冲压铆接技术的定义冲压铆接（TOX圆点铆接）是通过圆形凸模和凹模，在专用的压力装置上进行一个冲压过程，将被连接的板件挤压进凹模，通過板件之间的互锁实现机械连接。
板料的变形原理是：凸模不断下行，凸模侧材料受压弯曲并局部发生塑性变形，同时挤压凹模侧材料一起向下流动，在冲压力的作用下逐渐向凹槽处流动，直至填充凹模的环形凹槽，这时凸模侧的材料“嵌入”凹模侧材料中，形成冲压铆接点，实现上下层板材连接。
3 冲压铆接技术总体分析本文对冲压铆接技术领域进行了定量分析，大体可以概括国内外在冲压铆技术领域的发展概况，以便通过国外在该技术领域的发展情况，分析发现我国在该技术领域中的不足，加快国内冲压铆接技术领域的发展。
本文主要在CNABS，VEN数据库中针对分类号B21D39/00、B21D39/02、B21D39/03下的关于利用冲压铆接连接技术连接板料的专利进行了检索，截至到2014年2月5日，专利总量分别为：CNABS：670篇；VEN：1260篇。
基于以上数据对该技术领域进行总体统计和分析。
由图1可以看出，冲压铆接技术领域的中国专利申请大体经历了以下三个阶段：（1）缓慢发展阶段（1986—2005）。
2005年之前国内申请量很少，总数不达30件，发展缓慢，在此期间检索到国内冲压铆接技术的专利申请最早出现在1986年；（2）快速发展阶段（2005—2010）。
铆接技术原理介绍及应用++075043-37+郭旭
目录1 绪论 (1)2 铆接的概念和应用原理 (2)2.1 铆接的概念 (2)2.2 铆接的应用原理 (2)2.2.1 径向铆接机（JM） (2)2.2.2 摆辗铆接机（BM） (2)3 铆接的工具和应用原理 (3)3.1 铆接的制孔方法和工具 (3)3.1.1 铆接的制孔方法 (3)3.1.2 常用制孔工具 (3)3.1.3 风钻的使用和维护 (3)3.1.4 普通铆接制孔注意事项 (4)3.2 制窝方法 (4)3.3 铆接工具 (5)3.3.1 铆接工具简介 (5)3.3.2 铆枪的使用和维护 (5)3.4 铆钉 (5)3.4.1 铆钉的分类 (5)3.4.2 铆钉的选择 (6)3.5 铆接流程 (6)3.5.1 铆接前的检查内容 (6)3.5.2 铆接过程 (6)3.5.3 铆接的技术要求 (7)4 特种铆接 (8)5 铆接应用推广—PHASA塑料热铆接技术在汽车上的应用 (9)5.1 PHASA塑料热铆接技术 (9)5.1.1 塑料热铆接技术原理 (9)5.1.2 塑料热铆类型 (9)5.2 汽车上的应用案例 (10)5.2.1 安全气囊饰盖板 (10)5.2.2 车灯塑料热铆接 (11)5.2.3 车门内饰的铆接 (13)5.2.4气囊的安全性 (15)结束语 (16)谢辞 (17)文献 (18)1 绪论铆接技术是一种传统的构件连接方式。
现代工业基本上随处都可见它的身影，无论是以前的各种飞机还是随处可见的汽车。
随着目前各种材料结构性能要求和构件密封性能的不断提高，在普通铆接技术上又发展了密封铆接，特种铆接和塑料热铆接等多种铆接技术。
铆接所用的工具也不断的完善和改进。
与其它连接方法相比，铆接工艺具有工艺比较简单，连接比较稳定，操纵比较简单，质量方便检查，故障容易排除等优点。
到目前为止，还没有一种连接形式可以完全取代它。
因此，认识铆接的一些应用及了解它的性能是我们不可或缺的，这能更好的引导我们做好工作。
铆接技术简介
铆接技术简介六十年代初，瑞士贝瑞克公司为适应大工业生产对高质量、高效率、低能耗、低噪音的要求，率先将摆动碾压原理运用于铆接行业，从而开创了铆接技术领域的。
在国内我公司也领先地研制了各类冷碾铆接机。
随着我国大工业生产进程的加快，摆动冷碾铆接技术已在许多行业中得到了越来越广泛的应用。
为此，笔者就摆动冷碾铆接技术的基本原理、工艺特点以及应用范围、发展趋势作了较为详细的论述，旨在使这一新技术在我国工业生产中得到更为有效的推广。
一、冷碾铆接法的基本原理及工艺特点:所谓冷碾铆接法，就是利用铆杆对铆钉局部加压，并绕中心连续摆动直到铆钉成形的铆接方法。
按照这种铆接法的冷碾轨迹，可将其分为摆碾铆接法及径向铆接法。
摆碾铆接法较易理解，该铆头仅沿着圆周方向摆动碾压。
而径向铆接法较为复杂，它的铆头运动轨迹是梅花状的，铆头每次都通过铆钉中心点，即铆头不仅在圆周方向有运动，而且沿径向也在摆动碾压。
就两种铆接法比较而言，径向铆接面所铆零件的质量较好，效率略高，并且铆接更为稳定，铆件无须夹持，即使铆钉中心相对主轴中心略有偏移也能顺利完成铆接工作。
而摆碾铆接机必须将工件准确定位，最好夹持铆件。
然而径向铆接机因结构复杂，造价高，维修不方便，非特殊场合一般不采用。
相反地，摆碾铆接机结构简单，成本低，维修方便，可靠性好，能够满足90,以上零件的铆接要求，因而受到从多人士的亲睐。
此外，利用摆碾铆接的原理，还可以制造适宜于多点铆接的多头铆接机，在现代工业生产中有其独特的优势。
二、冷碾铆接法同传统铆接法的工艺特性对比1、冷碾铆接法所需摆碾力极小，仅为锤击、冲压等铆接方式的1,10,1,15。
因为传统的铆接方式是铆杆对铆钉事例施压，其压力越靠近轴心越大，而冷碾铆接法是以连续的局部变形便铆钉成形，其所施压力离铆钉中心越远越大，这恰恰符合材料变形的自然规律。
因此，采用冷碾铆接法所需设备吨位极小，节省费用。
2、冷碾铆接法使铆钉的变形顺从金属自然流向，不会降低材料的缺口冲击韧性和延展性，减少了在铆钉墩头周围出现切向拉应力过高的危险，铆后材料无折断纤维流，能提高铆钉的承载能力。
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文献综述
机械设计制造及其自动化
自冲铆接技术及薄板专用铆接机的介绍
一、自冲铆接技术
1.自冲铆接工艺类型
1.1实心铆钉自冲铆接工艺
腰鼓形实心铆钉自冲铆接工艺，如图1所示，冲头推动实心铆钉一起向下运动，铆钉下部的刃口将铆接材料冲掉并从凹模内落下，铆钉到达凹模后停止运动；随着冲头的继续下行，冲头下端面的凸台对被铆接材料加压，迫使其发生塑性变形而向内做径向流动，使其紧紧包住腰鼓形铆钉，从而形成稳定的锁止状态。
这种铆接工艺只能用于塑性金属与金属间的连接。
另一种实心铆钉自冲铆接工艺如图2所示，其铆钉形状并非腰鼓形，但铆钉上有一环形凹槽。
当冲头下行至下死点后挤压铆接材料，下层的被铆接材料受挤压产生径向流动将凹槽的凹槽充满，而铆钉的上端面则产生“镦头”，而将两层材料铆接在一起。
1.2半空心铆钉自冲铆接工艺
半空心铆钉的自冲铆接工艺如图3所示，压边圈首先向下运动对铆接材料进行预压紧，防止铆接材料在铆钉的作用力下向凹模内流动，而后冲头向下运动推动铆钉刺穿上层材料。
在凹模与冲头的共同作用下铆钉尾部在下层金属中张开形成喇叭口形状以便锁止铆接材料，达到连接目的。
半空心铆接工艺铆接相同金属材料时，较厚的放在下层；铆接两层不同金属材料时，将塑性好的材料放在下层；铆接金属与非金属材料时，将金属材料放在下层。
2自冲铆接的优缺点
2.1主要优点
材料属性不同的、有镀层的及很难用焊接方法连接的材料可以进行铆接；用自冲铆接方法对铝及高强度钢材料进行铆接，铆接牢靠性要比点焊好；铆接质量稳定，达到牢固一致的铆接效果；铆接过程清洁，无烟雾；比焊接消耗能量少得多；铆接过程比较容易进行自动化。
2.2主要缺点
连接钢板时，自冲铆接比点焊的抗拉强度小；铆接时，尾部出现突出的“铆扣”，不够平齐；由于铆接过程需要较大压力，铆接设备比较笨重；在进行自冲铆接时，铆接处材料的两面都必须接触（一面是冲头，一面是模具），而不进行单面铆接。
3.自冲铆接工艺的应用范畴
自冲铆接的铆钉可以广泛地适用于制造业诸多方面：用于连接碳钢和不锈钢、铝、铜和磷青铜等材料；可以铆接涂上一层具有金属性或有机性的材料，极好地适应防腐保护的要求；可以大批量生产，且铆接过程可进行监控；可由传送带、铆钉盒或可装200-10000铆钉的管子供应，也可以从经过筛选的100%合格的密封包装里随用随取；铆接过程可手工操作或半自动操作，或设计为装配线全自动化或机器人操作。
4总结
近年来,由于焊接技术的发展,很多铆接已由焊接代替。
但铆接结构容易检查质量和检修,加工方便,传力均匀、可靠,韧性和塑性较好,因而仍在广泛应用。
对于有色金属和某些焊接困难的材料和结构,也采用铆接。
与电阻点焊相比，对连接两层相同的钢制材料而言，点焊比自冲铆接更方便，外观更好些，连接设备更轻便些；对难于焊接的材料，对不同材质的板料，对于两层以上的材料，焊接就无能为力了，可显出自冲铆接的优势。
自冲铆接技术是一种很
有前景的新型连接技术。
二、薄板专用铆接机的介绍
如图1所示,由于臂很薄,仅0.25mm,采用焊接质量难以保证,而且焊接费时,很不方便,很不经济,因此,采用铆接的方法装配。
(1)轴(相当于铆钉)臂装配牢固,承受6911g. cm扭矩。
(2)铆接表面光滑,表面粗糙度是Ra1.6μm,无裂纹等缺陷。
(3)轴臂零件变形小。
(4)轴臂的垂直度要求高。
轴臂的铆接过程是一种塑性变形过程,并且随有冷作硬化的产生。
挤压力的经验公式为:p = q×F
式中p———挤压力,单位：N
q———单位面积上的挤压力,MPa
F———挤压真实作用面积,mm2
低碳钢的单位挤压力q在1800~2200MPa之间(已考虑了金属塑性变形所产生的冷作硬化和金属流动所产生的摩擦力等因素),因此,5mm铆钉所需挤压力p的范围在70.68~ 86.39 kN 之间。
实际工作时,要选择合适的挤压力,挤压力太小,不能达到铆接的要求,挤压力太大,则会使铆接件破裂。
根据计算所得挤压力,选择
合适的电动机及空气压力
机。
铆接机的结构如图2所
示。
铆接机的工作原理:铆接模
具安装在铆接机内,上模固
定在铆接机上方,铆接模的
下模固定在铆接机底板上,铆接件安放定位在下模内,随着铆接机工作开始,电动机动,上模中的铆压头作匀速旋转。
下模通过空压机供气,从底部移动到工作位置,并保持一定的压力,在旋转力及垂直方向的保持力作用下,铆接件的铆钉头逐步变形,最终达到铆接要求。
为了保证铆接件的精度,铆接机及铆接模都采用四柱式导柱导套结构。
总结
本课题涉及的是盖板电容器引脚铆接机铆接过程的设计，即盖板两孔定位装置的设计和放板装置的设计。
引脚的材料为铝，所以使用自冲压机就可以达到铆接的目的和要求，关键在于各个零件的自动装配。
本课题的核心在于如何将两个引脚准确的插入盖板孔又如何将两个盖片套入引脚。
基于对机械传动系统、气压传动系统以及自动化理论的学习与应用，可以对此引脚铆接的设计作出一个总体的框架：全自动盖板电容器引脚铆接机所要完成的功能是将盖板、引脚和盖片三者全自动的装配、铆接和出料。
装配由气动机械手来完成，相应的要设计物料的自动输送机构来供应给机械手工作。
工作台是装配及铆接的场所，装配的顺序是引脚—盖板—盖片。
电容器的规格各有不同，但对于铆接机械来说，相关尺寸的改动即可适用于不同型号的产品。
本文所做的设计，力求用最简单的机械原理和机械部件来实现其中的动作。
本课题的要求只在于对引脚铆接时机械部分的总体设计方案的提出与探讨。
参考文献
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