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。将摆动冷碾铆接与传统锤击、冲压铆接试件做破坏性试验后知，冷碾铆接法所产生的联接强度约高于传统铆接的80％。冷碾铆接后铆钉几乎无弯曲、鼓肚、墩粗等变形现象。同时与铆钉相连的部件毫无变形。而用锤击、冲压铆接，由于是事例施压，冲击盛开，上述缺陷较为明显。

3、冷碾铆接法铆头在铆钉上作纯滚动而无滑动，铆钉成型后的表面粗糙度仅取决于铆头，而铆头表面粗糙度容易保证，因而采用冷碾铆接铆钉表面光洁美观是其它铆接方法所不能比拟的。

4、采用冷碾铆接法铆接时几乎无噪声（低于70db）、无振动。而传统的锤击、冲压铆接方式噪声超过90db。

5、冷碾铆接机操作方便安全。冲床冲铆经常发生冲掉手指等恶性事故，人工锤铆误伤也时有发生，而碾铆相对较安全。主轴虽有旋转，但有可行的安全保护罩，铆头与工件接触面小。

6、使用冷碾铆接机时，由于铆钉材料具有特别好的形变性能，铆杆不会出现质量问题，寿命较高，同时，只要改变铆头的形状，就可以铆接多种形状。

三、冷碾铆接法的应用范围

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。

3、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。

四、铆接的典型零件

1、铆接钢丝钳钢丝钳铆接传统工艺是采用电加热热铆和冲铆，热铆不仅能耗很大（达20KW 以上），而且铆钉易起氧化皮，效率也低。冲铆虽然效率高，但易将铆钉中部镦粗，松紧度不易保证，况且噪音大，操作也不安全。冷碾铆接正好克服了上述蔽端。全国已有二十多家钢丝钳厂采用了我公司冷碾铆接机，大大提高了质量，降低了成本。

2、铆接汽车门锁：汽车门没中铆钉多要求高，特别是对松紧要求很严。以前采用的人工手铆，劳动强度大，冲铆和手铆均不易保证松紧度，外形也不美观。采用冷碾铆接后，不仅保证了要求的松紧度，而且能铆接成平头、圆弦、内外翻边等多种美观的外形。易装配在自动流水线上，有一厂家先后配置了90多台，组装成四条流水线，提高了质量，取得了很好的经济效益。

3、铆接汽车转向球接头

转向球接头是汽车中一个与安全性能有关的部件，因此应具有足够的强度、刚度、可行性、耐磨性和使用寿命。而球头封口又是其中最重要的环李，因采用冷碾铆接封口，连接强度高，密封性好，外形美观，所以这一工艺已被愈来愈多的工艺师所采用。

4、铆接汽车摩托车化油器

汽车摩托车化油器中的风门杆细长，中间铣槽打孔，其强度很低、若采用冲铆，杆身一定会弯曲，采用冷碾铆接则保持完好。(end)

简单铆接夹具的设计

在实际生产中，简单适当的夹具往往能减少辅助时间，提高生产效率，保证铆接质量，下面介绍几种常用的简单夹具，用户可以参照后结合零件特点，设计方便适用的铆接夹具。

1、在铆接类似图一的零件时，一般采用简易铆座即可。其中几个关键尺寸按图选取，其余尺寸自定。这类夹具简单可靠，成本低廉，应用广泛。

图一：销轴铆接夹具图二：活塞杆铆接夹具

2、对于铆接长铆钉时，由于装卸不方便，一般采用开合式夹具。这类夹具可以手动、液动或气动。液动时动力源可以直接来源于机床液压（气压）系统，并可实现与设备的同步夹紧。

3、对于图三这种在同一圆周上进行多个铆点铆接的零件，可设计回转型夹具逐点铆接，具体做法为工件围绕着中心等份转动，底模固定在工作台中心定位孔内即可。回转动力可以是手动、液动或气动。

图三：离合器铆接夹具图四：手钳铆接夹具

4、某些零件形状不太规则（如图四），但具有定位面，可以设计靠模1、2、3辅助校正铆钉中心与铆头旋转中心同心即可实现铆接，有时也可以采用夹具。

铆接加工的原理

铆接机铆接的原理概括的讲是通过铆头与工件的挤压产生所需的变形。其挤压过程与普通的冲压、滚压过程有较大区别。普通方法为强力瞬间变形，这就要求设备的吨位要大、铆件结构要进行改进来提高抗不良变形的能力。而铆接变形基本原理在于，铆头轴线与铆钉轴线成3度夹角（图一），铆头铆接时，铆头与铆钉的接触是一个点，在压力作用下接触点开始变形，然后通过铆头的摆辗运动使运动轨迹上的每一点逐点变形，从而将变形扩展到整个铆钉端面（图二，摆辗式轨迹）。而径向机型和摆辗机型的区别就在于这个“轨迹”不同。摆辗机的铆接轨迹见图一，不同的轨迹产生的铆接效果不同。径向机型由于结构的原因铆接效果更好，铆接过程更稳定，对于装夹不便的工件也可以进行铆接。径向机的轨迹为11瓣梅花形，还可以在陶瓷、塑料、木制工件上进行金属铆接，可进行压印、打标的应用。而摆辗机在粗加工领域应用很广，这些领域不需要较高的精度和表观质量。