压接技术和自穿刺铆接

•连怡机电产品支持部•2012.12•压接技术介绍压铆工艺过程指采用冲床或油压机把压铆螺母、压铆螺钉或压铆螺母柱等自扣紧固件牢固地压在工件上的工艺过程。压接紧固件介绍（PEM）浮动压铆螺母ALA浮动压铆螺母适合连接薄型板材，可以调整与安装孔的同轴度（≤0.76mm），同时这款压铆螺母的螺纹贯穿整个头尾，因而连接强度更高。该款压铆螺母又有自锁型和非自锁型之分，适合连接不锈钢板材（最小连接厚度0.8mm，硬度≤50HRB）。自锁型：LAS(钢)，LAC(300系列不锈钢),LA4(400系列不锈钢)非自锁型：AS(钢)，AC(300系列不锈钢),A4(400系列不锈钢)埋头压铆螺钉/压铆螺母柱CH沉头压铆螺母柱适用于连接后要求表面平整的厚板材（钢材、铝材）上，具有很好的密封性能。CSS型压铆螺母柱:短柄、不锈钢，十二边形头部CSSOS型压铆螺母柱:长柄、不锈钢，六边形头部压铆螺母CL普通型压铆普通压铆螺母前，需要在板材上开一个合适的孔，然后通过压力把铆螺母的头部压入板材。这样铆螺母头部周围的板材就会流动变形，和铆螺母形成一体。锯齿形的铆接环防止铆接后铆螺母的旋转。S（碳钢），SS（碳钢）,CLS（不锈钢）,CLSS（不锈钢）型压铆螺母：和薄型板材连接时，由自身的螺纹来承载负载，具有很高的抗拉抗扭值。CLA（铝）型压铆螺母：CLA为铝制压铆螺母，用于和铝型材连接（硬度≤50HRB）H，HN，HNL型压铆螺母：H，HN为非自锁压铆螺母，HNL为自锁压铆螺母。SMPS型压铆螺母：主要用于超薄型板材的连接。这种压铆螺母的尺寸更小，并且和其他压铆螺母相比，铆接位置可以更加地靠近边缘。SL型压铆螺母：这款压铆螺母价格便宜，适用于有自锁要求的场合。压铆螺母CL专用型专用压铆螺母只在特定场合下使用，有两类，一类为专用于不锈钢板上的压铆，铆接厚度≥1.5mm；另一类为专用于薄板上。与普通压铆螺母相比，边距可以减少40%。SP（硬质不锈钢）型压铆螺母：主要用于和不锈钢板材连接（最小连接厚度0.8mm），由自身的螺纹来承载负载。平装压铆紧固件F平装压铆螺母适用于要求铆接完成后表面依然平整的场合，最小连接厚度1.5mm。型号：F微型压铆紧固件FE微型压铆螺母外形较小，用于对占用空间较小的场合（如螺母离折边很近，普通压铆螺母已发生干涉）。U：非自锁型UL：自锁型FEOX：非自锁型，长柄FEX：非自锁型，短柄FEO：自锁型，长柄FE：自锁型，短柄PC板用压铆紧固件K该类型压铆紧固件专用于PCBoard上，适用的最小板厚为1.5mm。KF2（碳钢）型压铆螺母。KF2S（不锈钢）型压铆螺母。自锁压铆紧固件LK自锁压铆螺母在螺母尾部增加了特殊设计，以防止螺纹连接在受到振动式松动，六角头型能够提供强大的抗拉强度。LK（碳钢）型压铆螺母：LKS（不锈钢）型压铆螺母：LKA（铝）型压铆螺母：压铆螺母柱SO压铆螺母柱又分为三类SO，TSO，SO4。SO螺柱共有SO，SOS，SOA，SON几种。其中SO为StandOffs的简称，SO后面的S，A，表示材质不锈钢，铝，N表示非热处理。SO不带其他符号表示为一般的热处理碳钢。如果在SO前加上B，则表示螺纹不贯通整个螺柱，即为盲孔螺柱（如BSO，BSOS，BSOA等），否则为通孔螺柱。TSO螺柱共有TSO，TSOS，TSOA几种。它们专用于薄材（T0.6mm）的专用螺柱。TSO类螺柱不再通过在其代号前面加B来表示不通孔，只有较长较长长度的螺柱做成盲孔类。SO4螺柱专用于不锈钢板材，它也分通孔和不通孔两类，通过在符号前加B加以区分，BSO4则为不通孔类。凸焊式压铆螺母WN焊接式压铆螺母用于焊接在板材上，它也要预先在板材上开孔以便于定位。WN（钢）型压铆螺母WNS（不锈钢）型压铆螺母•压铆工具分类•便捷式压铆铆接工具•模块化压铆铆接设备采用压铆连接技术的连接板件，其连接强度很大程度依赖于连接过程中的模具设计参数和工艺参数。故在应用该方法时，可以通过数值模拟进行参数的优化设计，以提高连接的经济性和时效性。C.PEM2000系列压力机2000系列压力机为71.2千牛/16000磅自动化压力机系统，有三种类型：手动，自动化，以及电子控制的TRU-MOTION压力机，现今市场上独一无二的移动—控制的压力机系统标准线，2000系统具有从手动到完全自动化性能及立式集成系统，用于安装自扣紧固件，2000系列的压力机系统应用了电子技术中的可编程逻辑控制以及屏幕触摸，缩短了操作过程并大大简化了操作界面。D.PEM4系列压力机4系列压力机是53.5千牛顿/12000磅手动压力机，具有可调冲程长度为45.7厘米/18英寸导槽深度，为多种底盘结构提供了很大的工作范围，用于安装自扣紧固件，尺寸由M2到M10/#0到3/8”，在铝板和电路板上，尺寸可达到M12。E.PEMLT/4系列压力机这是一种简便的台式压力机，具有内部安全操作点以及独特的可拆除的底座，以备将来可以使用。使用它可以安装哪些安装力小于3吨的自扣紧固件。•F.P3系列气动手提压力器•所产生的挤压力可以达到26700牛顿，用P3系列可以对标准的公制的自扣螺母与螺栓进行安装，尺寸范围为M2~M5。G.MICRO-MATE®压力工具纯手动工具，只有1.25公斤，压铆能力为1134kg。目前市场上常见的压铆工具品牌有PEM，HAEGER，cyclepower（硒谷）等。首选cyclepower。自冲铆接工艺半空心铆钉的自冲铆接工艺如图所示，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。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。亨罗布(Henrob)公司生产的自冲铆钉，按照其几何形状和尺寸的不同，共分为五大系列。每一系列又根据其不同的材质、铆钉头形式、钉杆直径和长度分成很多不同类型，全面满足用户的工艺要求和应用需要。类型选择为一个给定的铆接工艺要求选择最佳的铆钉，需要考虑大量的工艺参数和过程细节。详见“铆接参数研究与测试”一节。选好铆钉之后还要配以适合于客户实际应用情况的铆接设备。选择铆钉时一般需要考虑下述要点：典型应用特征实例板材类型铝板，钢板，塑料板或复合材料较低硬度材质冷卷钢板或铝板中等硬度材质热卷钢板，挤压板材或铸造板材低延伸率材质中碳钢，有色合金或塑料板高延伸率材质HSLA钢或DP&TRIP钢板材组总厚度1mm至6mm(钢)1mm至10mm(铝)多种材质板材的复合铆接塑料＋金属，铝板＋钢板结构性车辆、房屋非结构性家具、柜子、配件等铆钉头形式铆钉头形式的选择一般基于铆接性能的需求或者是美观方面的考虑，铆接性能方面的需求可能有：-铆接完毕工件的平整性要求（铆钉头是否与板材平齐）；-剪切、剥离和疲劳强度试验；-标识位置或用于机械停止；-受力很大的表面；-后续工艺的需要。沉头铆钉铆接点头部一侧非常平整；疲劳强度高。平头铆钉、盘头铆钉和球头铆钉提供了很大的紧固力，尤其是对于塑料板或较薄的金属板保证铆钉头部定位，尤其是对于较厚或较硬的板材突出铆接点的美观性或者遮盖铆钉根部的凹陷自冲铆接螺栓自冲铆接销子T型自冲销钉铆钉长度和钉杆直径铆钉的长度需要结合被铆接板材组的厚度来考虑，某一长度的铆钉可以覆盖一定范围的板材组厚度，针对被铆接板材组的硬度和厚度，可通过实验来确定铆钉的最佳长度。亨罗布公司可提供长度从4毫米至14毫米的多种铆钉。当需要将自冲铆接和其他工艺联合使用的时候，就需要考虑使用特殊的铆钉头形式了。铆钉直径有3毫米和5毫米两种规格，选择适当的铆钉直径的标准是：-铆接所需的紧固力；-铆接所需提供的耐久性；-空间方面的限制；-被铆接板材的厚度和硬度。应用：自冲铆接设备类型手持式铆接设备该铆接设备采用模块化设计，部件互换简捷方便，比如不同尺寸的C型框架，用于3mm或5mm直径铆钉的铆头，以及用于自冲铆接螺栓的特制铆头。还可配备铆钉拆除配件，用于汽车的修理工作。单动式液压执行机构该驱动模式经济划算，一般用于铆接工作量不是很大的情况。使用单相220伏交流电源，这个系统可在车间里方便的移动。外型紧凑，重量较轻，操纵方便灵活。双动式液压执行机构铆接工序完成周期短，液压管长度可以达到25米。该系统可在繁重的工作条件之下连续工作，生产率较高。其结构简单而且坚固，将保养和维修的工作量降到了最低，节省现场人力。双动预紧式液压执行机构该系统在开始铆接之前，先对被铆接板材实施较高的压力。这一系统最初是为铆接后需要较高板材平整度的汽车工业研发的。多年来该系统的可靠性在实际应用中已经被证实。电动伺服铆接设备围绕公司的模块化设计思路，电动伺服铆接设备的大量零部件可与液压铆接设备互换，包括铆头、C型框架和供钉系统等。这种“混合＋匹配”的特性不仅使零部件的使用更加合理，更为开发新机型时从原型机到实际产品的开发过程带来了巨大的经济性。目前市场上常见的自穿刺品牌有AVDEL，BOLLHOFF，HEROB，AKH，nationalrivet等。无铆钉铆接（压接）工艺介绍在无铆钉连接过程中，凸模首先与上层材料接触，材料在上模的压力下，开始往凹模内拉伸变形，同时凹模的活动部分向外张开，以使金属材料充分的在凹模的型腔内变形，形成一个紧密的连接点，然后凸模返程，凹模的活动部分在弹簧力的作用下回到原始位置。示意图：压紧压接锁住步骤1：压紧脱模器压紧准备连接的钣金件步骤2：压接冲模把钣金件压入凹模内，当钣金件碰到凹模底部时开始变形扩展步骤3：锁住当钣金件不能再向下变形扩展时，它们就会挤压凹模底部，并开始向两侧变形扩展，从而在凹模侧板材上形成联结点。连接点形成时，凹模叶片会张开。实物各种工艺的比较无铆钉连接VS焊接与无铆钉连接工艺相比，点焊工艺有很多缺点。比如，焊接会烧灼图层面；在焊接镀锌金属板材时会产生有毒烟雾；焊接铝型材的效果也不好。与此相对，无铆钉连接工艺在连接涂层材料时，不会烧灼涂层表面；在压接镀锌材料时，无铆钉连接工艺也不会释放有害的热量和烟雾；而且连接铝型材和复合金属板材的效果也很好。所以，无铆钉连接工艺比焊接工艺更节约成本。无铆钉连接VS铆接你是否还在使用铆钉？你确实需要吗？每一个铆钉都是需要成本的，与无铆钉连接工艺相比，仅此成本就是很高的。无铆钉连接工艺工具一般使用寿命为30万次连接点，在到达使用寿命之前，该工具是无需保养替换，这就意味着大幅节约成本。另外，如果您还能想到这种工艺不需要任何穿孔，工艺相对简单，而且相应的工艺设备价格也不贵，那么光是这两项就能为您省下更多的钱。压力机的分类力机的形式有多种多样，有各种的分类标准，如果按照压力机的动力源来分的话，则压力机可分为三类：气动压力机，液压压力机，企业增压式压力机。不同动力源压力机的比较气动压力机优点：动力来源取得方便，存储简单压力小，无爆炸危险管线配置简单，方便维修气压传动速度较快，易调整操作温度低，无过温现象质量轻，搬运方便工作环境清洁无漏油状况价位低缺点：工作出力较小，有一定的范围因为气压具有可压缩性，故无法作稳定等速的运转排气噪音大液压压力机优点：缸体体积小，出力大可做匀速或变速运动出力调整及速度调整简单方便液压动作平稳，具有吸震能力传动动力的自由度较高缺点：液压循环油易提高，影响油缸有漏油的可能性配管作业较复杂设备价格较高马达运转噪音较大设备笨重，搬运不易工作环境清洁不易具有引起火灾的可能性维修困难能源交易浪费气液增压式压力机优点：速度较液压传动的快，且较气压传动的稳定装置简单，调整容易，保养方便出力大，可达到油压之高出力设备价格较油压设备低廉维修简单，工作环境容易清洁动力来源取得方便能量转换方便，几乎可以做到零泄漏可做匀速运动，且可同增压装置配合使用设备简单轻巧，搬运方便动作噪音小持续加压或停止动作时不必像纯液压系统马达那样要持续运转，故可节省能源无油压温升困扰优点：出力行程有一定的