气动和液压铆钉挤压机在各种结构组件中安装实心铆钉。

这款气动压缩铆钉机用于金属安全门的铆钉装配。照片由密歇根气动工具公司提供。

有时,一次有力的挤压比在头上猛敲或在尾巴上猛拉要好——至少对安装某些类型的铆钉来说是这样。

管状和半管状铆钉通常与底座式冲击铆钉机一起安装。顾名思义,冲击式铆钉机只需从锤头上快速有力地一击,铆钉就会倒塌。相比之下,盲铆钉由有头的空心铆钉体和有头的实心芯轴或尾组成。铆工抓住芯轴,把它拉过铆钉体,使铆钉体膨胀,使材料聚集在一起。

实心铆钉需要不同的方法。不像管状,半管状和抽芯铆钉,实心铆钉没有空心部分,使其容易镦粗。这是一根实心轴,头部是冷成型的。实心铆钉可由钢、不锈钢、黄铜、铜、蒙乃尔合金、因科乃尔合金、钛和铝制成。柄直径范围从0.062到1.75英寸,而头部直径范围从0.122到2.844英寸。有圆形、扁平、沉头、平底、桁架、通用型、火盆型、橡子型和蘑菇型。

与管状和半管状铆钉一样,为了安装实心铆钉,必须进入总成的两侧。然而,不是单一的,快速的撞击,实心铆钉是用一个缓慢的,可控的挤压。只是慢的程度取决于工具,铆钉材料,柄直径和施加的力。密歇根州气动工具公司(底特律)的副总裁Robert Arthur说,一个直径在0.0937到0.25英寸的小铝铆钉可以在几秒钟内完成,而一个直径在0.25到0.375英寸的大钢铆钉可能需要1到3秒。

铆接过程不仅仅是把零件放在一起,在铆钉上形成一个头。它还会使轴膨胀,使它完全填满洞。阿瑟解释说:“在很多情况下,你要让铆钉看起来和感觉上像它正在组装的部件,就好像这些部件没有被穿透一样。”

实心铆钉用于高可靠性的结构应用产品,如卡车,公共汽车,船只,导弹,军用车辆,自行车,金属家具,梯子和电器柜。一辆汽车的车架、传动装置和减震装置上都有实心铆钉,而飞机的车架上也有成千上万的实心铆钉。实心铆钉固定半挂车的车顶、侧壁和地轨。

“我们为M60机枪、牢房门和布鲁克林大桥提供铆接设备,”阿瑟说。“我们甚至还提供了定制设备,用于铆接吊装大钢包的臂部。每个手臂由10块1英寸厚的钢板铆接在一起。”

气动压缩铆钉机在工业文丘里风扇的外壳中安装半管状铆钉。照片由密歇根气动工具公司提供。

实心铆钉工具

因为实心铆钉是挤压或压碎的,而不是敲击,所以安装它们的机器被称为压缩铆钉机或铆钉挤压机。这种设备有多种形式。

气动和液压气动手动工具是一种选择。这些工具配备有一个或两个气缸,一个轭架和一个两件式铆钉组(接触和成形铆钉的工具)。轭架的形状可以像C型,也可以像鳄鱼爪,这取决于工具如何接近总成,以及必须对铆钉施加多大的力。铆钉组的一半是杯状的,以支持铆钉的头,而另一半是杯状的或平的。

“拔火罐可以防止头部被挤压到一边,”阿瑟说。你想要均匀的挤压,所以成型的铆钉头和铆钉的镦头是同心的,如果不一定对称的话。

轭架和铆钉组都可以更换,以匹配新的组件或紧固件。事实上,由于该工具在其行程的末尾施加了大部分的压溃力,如果铆钉的长度或直径发生变化,则必须调整或改变铆钉组和夹爪。

带有鳄鱼轭的小型单缸工具重3.75至4.75磅;施加1800到3000磅的力;可加厚直径为0.0937英寸的铝或钢铆钉。带有C型轭架的大型双缸工具可能重15磅,施加12,000磅的力。它可以镦粗直径达0.25英寸的铝铆钉或直径达0.2187英寸的钢铆钉。

除了铆接,这些工具还可以用于压痕、冲孔、冲压、压制和铆钉拆卸。除了密歇根气动,其他几家公司提供手持铆钉挤压机,包括芝加哥气动(Novi, MI),先进的空气工具公司(Farmingdale, NY)和大西洋空气工具公司(Taft, TN)。

另一种手动工具是气动铆接锤。在大多数情况下,用铆接锤安装需要两个人操作。一个人用一根顶杆抵住铆钉成型的头,另一个人用工具抵住未成型的头。当工具启动时,它会以每分钟900到2580次的高频率撞击铆钉末端。撞击形成的头部没有过度的工作硬化的铆钉或拉伸周围的金属。气锤可以镦粗直径达0.25英寸的钢铆钉或直径达0.3125英寸的2000系列铝铜合金铆钉。

这些工具的重量在2.25磅到8.25磅之间,有手枪手柄和鹅颈手柄。除铆接外,还可用于削片、刮削、金属切割、喷丸和其他锤击应用。出于人体工程学的原因,工人在使用铆钉锤时应佩戴手和耳保护装置。

铆接锤常用于飞机和卡车拖车。虽然两个操作人员都看不到对方,但一对熟练的操作人员可以快速有效地安装铆钉。“这几乎就像一首交响乐,”阿瑟说。“有扣棒的人可以通过铆钉感觉到另一个人把枪从一个铆钉上拿下来,放在了另一个铆钉上。”

对于较重的铆接应用,一个大型液压缸可以安装在C框架。这个组件可以安装在底座上,也可以挂在安装在机架上的移动工具平衡器上。后一种设置使操作者能够在不移动工件的情况下镦锻多个铆钉。这种设备中最大的一种可以施加90吨的力来镦粗直径为0.875英寸的退火碳钢铆钉。

另一种选择是独立媒体。压力机可以是气动的,液压的,液压气动的或电动的。操作员将移动工件,而不是移动工具到每个铆接位置。

航空航天工业用的铆钉机已经变得非常先进。Townend Aerospace Tool Co. (Lawndale, CA)和Gemcor (West Seneca, NY)等公司提供自动夹紧零件、钻孔、安装铆钉、安装和检查总成的机器。