传统的铆钉在植物地板上并不像曾经一样常见。但是,它们仍然是许多装配应用程序的经济有效的紧固替代方案。

如果您是100年前的制造工程师,您的梦想工作可能是为机车建设者工作。1901年,Steam Power统治了世界。Alco和Baldwin等公司是他们的一天的亚马逊和微软。

每一个他们大规模生产的喷火庞然大物都使用了数千个松动的铆钉。锅炉制造是蒸汽机车装配的关键一步,是一个非常缓慢、费力的过程,需要一个高技能的装配团队。投掷铆钉的人会从熔炉中抓起一个炽热的铆钉,然后将其翻转到蜷缩在正在组装的锅炉内的“支架上”。他将铆钉放在一个孔中,并在锅炉外部的一名工人锤击或锤击铆钉头时将其支撑起来。

虽然机车锅炉制造和铆接在今天都是古老的技术,铆接仍然是最有效的紧固方法之一。然而,其他工具和技术,如螺纹紧固件,焊接和粘接,更常用来创建连接。

装配工一般希望消除使用传统的松铆钉。只要有可能,他们更喜欢使用螺栓或boss,铸造或其他形式形成的一个部分。因此,近年来,轨道铆接、径向铆接、抽芯铆钉和自穿铆钉等新工艺和工具变得越来越流行。

但是,松动铆钉仍然为装配人员提供许多好处,例如简单、可靠和相对较低的成本。事实上,松动铆钉仍然是装配产品的首选紧固件,如制动蹄、医疗器械、安全带卷收器、剪刀、钳子、安全气囊总成、门铰链、拨动夹、滑轮、脚轮总成、家具机构、订书机、链锯和园艺工具。

铆钉是柔性接头或紧密连接的配合组件的理想选择。它们是螺纹紧固件的廉价替代品,特别是对于需要枢轴关节或机械重复性的产品。

“任何移动的机制是宽松铆钉的候选人,”轨道信息公司技术经理Kevin Ha推送者说(杰克逊,MI)。他认为,当产品可以从紧固件本身的成本节约和总体装配成本中受益时,他应该考虑使用松散铆钉。松散的铆钉通常比螺纹紧固件更少的成本。

“一般来说,任何产品的设计可以使用一松铆钉提供有到预成形的铆钉头适当的接入,并且如果该组件支持从在镦工艺压扁铆钉”,增加了布鲁斯麦克诺顿,格兰特组装技术的总裁(布里奇波特,CT)。“如果所使用的铆钉或铆钉长长并且不受组件不受支持,则需要通过一些工具或组件的区域来捕获铆钉的两端,或者将支撑铆钉的组件。”

松散的铆钉仍然受欢迎,因为它提供多方面的应用阳离子。它允许高生产率,它是一个永久性紧固件,它可以用于不同复杂性的组件,很容易检查,它不需要维护。额外的益处包括紧固件强度,铆接后的产品强度和清洁的紧固过程。

“当涉及松散的铆钉时,缺点比缺点更多,”港区说。“而且,当您希望产品篡改安全或责任原因时,铆钉是一个非常好的选择。”

使用松铆钉最大的缺点是拆卸。事实上,拆卸通常会破坏铆钉。“如果你想要拆开某样东西,那么铆钉不是一个好的选择,”Orbitform的应用程序经理加里·安德森警告说。拆卸铆钉的唯一方法是钻孔或铣削。”

根据麦克诺顿的说法,当其产品无法承受生成所需铆接铆钉头形状所需的成型压力时,或当某个项目不便于产品搬运和铆钉插入时,装配工也应避免松动铆钉。”避免铆钉设计松动的其他时间是当没有足够的通道接近铆钉的预成型头或头部成型操作位于受限和/或阻塞区域时,”McNouton说。

对于实心铆钉,成型的形状是通过镦头、锤击或旋转柄的实心端来实现的。对于管状铆钉,形成的形状或夹具是产生的材料周围的一个孔的末端是滚动的一个部件的表面被连接。

铆钉的工作原理

铆钉是一种未剥离的头销,用于通过将销通过部件中的销孔通过销,然后在相对侧的销中形成第二头部来加入两个或更多个部件。通过锤击或通过直接压力在销的普通端上形成头部。一旦铆钉变形,除了打破一个头之外,它就无法消除。

有三种铆接方法:压缩,冲击和非影响。在压缩方法中,铆钉的头部通过拉动或挤压铆钉柄而形成。在冲击方法中,头部由撞击杆顶部的冲击力形成。在非铆接中,铆钉头由抵靠柄的顶部的轧制或纺丝作用形成。也可以使用冲击和压缩的组合。

铆钉主要用于LAP关节。然而,麦克纳顿说,插入铆钉的间隙必须接近铆钉的直径。与其他一些类型的紧固件不同,铆钉在孔中膨胀并提供额外的支持。

在固体冲击铆接中,将压缩轴向载荷施加到铆钉柄的末端。这导致铆钉柄在整个长度延长时膨胀,因为它在负载下缩短。铆钉柄继续膨胀,直到组装的部件中的孔限制它从进一步的膨胀限制。无限制的铆钉端然后膨胀,形成铆钉铆钉。

由于铆钉的伪造晶粒结构,它们具有比许多其他机械紧固件更高的压缩和剪切强度。但是,不建议铆钉用于在张力中传输负载。它们的拉伸和疲劳强度低于螺栓。当负载施加导致铆钉头上的动作时可能会导致永久性故障。使用铆钉时应至少保持拉伸载荷应力。

铆钉选项

松铆钉可以是实心的,管状的或半管状的。使用哪种紧固件取决于应力和剪切等问题。在强度和耐久性方面,实心铆钉效果最好。当强度有些问题时,推荐使用半管铆钉,但易于卷曲也很重要。管状铆钉是轻型应用的最佳选择。

固体铆钉通常用于需要极高的关节强度的应用中,例如飞机着陆齿轮,汽车制动蹄或采矿和建筑设备。典型的固体铆钉包括平头,摇头,圆头和肩型铆钉。头部可以是各种形状,但是柄必须具有足够的长度以适应待连接的部件的厚度并允许形成铆接头。

平头,平移头和按钮头铆钉通常用于紧密加入配合组件。肩铆钉是固体或管状铆钉,其头部肩部。通常安装肩铆钉,使得肩部充当轴承表面,允许保留部件枢转。肩型铆钉通常用于枢转或铰接接头。

管状铆钉在无头端具有同轴圆柱形或锥形孔。它通过播放或卷曲结束来保护。要被归类为管状,铆钉必须具有超过平均柄直径的112%的孔深度。管状铆钉非常适用于具有很少的强度要求的轻载产品,例如电子元件。

半管状铆钉是一种空心端铆钉,其孔深度不超过铆钉体直径的112%。它需要更少的插入力,并允许使用更长的铆钉,而不会使铆钉杆弯曲。铆钉插入力通常小于相同杆直径和材料的实心铆钉所需力的40%。能够轻松卷曲铆钉是使用半管状铆钉的最大优点之一。

无论是固体,管状还是半草,铆钉都必须能够承受严格的冷加工而不会劣化,并提供所需的表面处理标准。铆钉制造中使用的两个最常见的钢是SAE 1010和B1113。黄铜,镍银,青铜,铜,不锈钢和铝合金也被广泛使用。

麦克诺顿说:“如果铆钉是由SAE 1010制成的,那么铆接头可以很容易地形成,并提供极好的外观。”B1113钢制铆钉几乎不适合铆接工艺。在这种类型的铆钉上,成型的封盖边缘通常参差不齐,外观较差。”

塑料铆钉在没有高强度要求的应用中得到了一些普及。它们通常比钢铆钉更贵,用于连接塑料与塑料、塑料与金属或玻璃纤维与玻璃纤维。塑料铆钉适用于非导电应用或非腐蚀性环境。

铆接方法

标准的铆钉安装设备范围从小型,手持式铆钉枪到大型铆钉机。选择标准取决于所使用的铆钉类型和所连接的材料类型。例如,实心铆钉通常需要更强大的机械,如1吨的气动压力机。

手持式,液压或气动铆钉枪通常用于需要多功能性的应用,例如在紧密或限制空间中组装产品。类似钳子的手动铆接器可用于低批量或自定义应用程序,如装订书。

铆接机包括单轴和双轴自动铆接机、多机系统和自动铆接系统。单轴自动铆接机是最简单、最流行的铆接机。它们非常灵活,可以进行机械、液压或气动操作。

“今天,许多最终用户正在寻找配备装配过程监控硬件和软件的铆接机,”港区说。配备有监视器和传感器的机器可以跟踪重要信息,例如放在铆钉上的力量。他们还可以指示铆钉是否太短或太长,太硬或太软。

引人入胜的技巧

装配工可以通过以下几个基本技巧最大限度地使用松动的铆钉。安德森表示,重要的是确保铆钉尺寸适合应用。”“几乎每个人都会选择太长的铆钉,”他指出这是一种常见的误解。”

麦克诺顿说,一些组装商试图使用轨道和径向成型的所有松散铆钉应用和产品设计。”他解释说:“这通常会导致产品无法按设计执行或运行。”如果产品设计不支持镦头所需的力,装配工依靠定时铆接循环来保证铆接一致性与背压或行程结束传感器。”

铆钉可用于连接各种厚度的不同材料。事实上,只要其柄长就足够了,铆钉就可以在一个点处固定在一个点时的零件。当铆接两部分不同的厚度时,铆钉头应抵靠较薄的部分和铆钉铆接抵靠较厚的部分。当两部分不同的材料如塑料到钢铆接在一起时,铆钉头应抵靠更柔软的部分和铆钉铆钉较硬的部分。

根据经验,铆钉在成型过程中最大的杆膨胀将发生在铆钉的锁紧侧。安德森说,这种扩展将减少零件变形的可能性。