钣金加工压铆手册

钣金加工：钣金制造工艺手册—51铆接是通过两个物体相互铆合在一起，形成一个可拆卸或不可拆卸的连接体，本节主要介绍不可拆卸铆接1.1压铆是使用专用设备和专用工装模具对所需压铆件通过施加一种力，使之完全紧压或嵌入到工件内，而具能够保证它的牢固性和垂直度、平面度。1.1.1压铆加工工艺a)压铆底孔的开孔尺寸严格按照各压铆件所对应的板开孔尺寸处理。b)压铆工序应在产品零件表面处理（电镀、氧化等）工序之后完成，特殊产品零件除外（如：各工序加工完成再表面处理后，对压铆有干涉的）。c)压铆件表面颜色与产品零件表面处理颜色的选用：产品零件镀彩锌，选用镀彩锌压铆件；产品零件镀蓝锌、白锌、镍和氧化，选用镀镍压铆件；特殊产品零件在表面处理之前压铆而且需要烧焊加固的，选用镀镍压铆件，因为镀层的化学元素会影响焊接的质量。d)各金属材质在表面处理后会发生的化学反应详见《第七章的表面处理》。1.1.2常用压铆件的介绍与加工工艺要求（参见《钣金件螺纹加工技术要求》与《压铆件清单》）1.1.2.1压铆螺母a)花齿压铆螺母的规格及相关工艺要求数据如下：花齿压铆螺母的规格及数据如下表：(单位：mm)螺纹规格M花齿压铆螺母代码A适合板厚t板开孔CTE孔到边距碳不锈钢钢L1M2×0.4S-M2-0CLS-M2-00.770.8～1φ4.25φ4.221.5φ6.34.8S-M2-1CLS-M2-10.971.0S-M2-2CLS-M2-21.381.4M2.5×0.45S-M2.5-0CLS-M2.5-00.770.8～1φ4.25φ4.221.5φ6.34.8S-M2.5-1CLS-M2.5-10.971.0S-M2.5-2CLS-M2.5-21.381.4M3×0.5S-M3-0CLS-M3-00.770.8～1φ4.25φ4.221.5φ6.34.8S-M3-1CLS-M3-10.971.0S-M3-2CLS-M3-21.381.4M4×0.7S-M4-0CLS-M4-00.770.8～1φ5.4φ5.382.0φ7.96.9S-M4-1CLS-M4-10.971.0S-M4-2CLS-M4-21.381.4M5×0.8S-M5-0CLS-M5-00.770.8～1φ6.4φ6.382.0φ8.77.1S-M5-1CLS-M5-10.971.0S-CLS-11M5-2M5-2.38.4M6×1.0S-M6-0CLS-M6-01.151.2φ8.75φ8.724.08φ11.058.6S-M6-1CLS-M6-11.381.4S-M6-2CLS-M6-22.212.3b)花齿压铆螺母的加工工艺要求：铝板t≤1.0mm时，采用花齿压铆螺母代码为-0的加工（如：S-M3-0）；不锈钢板压铆不锈钢(CLS)花齿压铆螺母时，由于不锈钢含碳量(硬度)高，为了降低压铆后螺母脱落的风险，必须在螺母紧贴板处烧焊(点焊几点)加固；压铆时应利用模具一次压铆到位，螺母凸台部位(A尺寸)应完全嵌入板材，无缝隙，保证板的平面度和螺母与板的垂直度；c)花齿压铆螺母模具(一般常规模具)如下图：d)各材料压铆花齿压铆螺母所对应的各种力见下表：螺纹规格板材最小推力(N)最小扭力(kgf.cm)压铆力(kN)M2.5钢板190811.2～15.6铝板19066.7～8.9M3钢板1901111.2～15.6铝板19086.7～8.9M4钢板1962218～27铝板1961811.2～13.4M5钢板1963018～38铝板1962211.2～15.6M6钢板27～36铝板18～321.1.2.2压铆螺柱压铆螺柱有通孔全通螺纹压铆螺柱、通孔非全通螺纹压铆螺柱、盲孔压铆螺柱；下面介绍通孔全通螺纹压铆螺柱和盲孔压铆螺柱两种a)通孔全通螺纹压铆螺柱和盲孔压铆螺柱的区别在于：除内孔通与不通和螺纹长度不同外，其余尺寸完全相同。见下图表的说明：(a)上图(a)和(b)压铆螺柱代码对照表通孔全通螺纹压铆螺柱代码盲孔压铆螺柱代码碳钢不锈钢碳钢不锈钢SOOSOOSBSOBSOSb)例举盲孔压铆螺柱的规格及相关工艺要求数据如下：（F数据参见相应标准）盲孔压铆螺柱的规格及数据如下表：(单位：mm)螺纹规格M盲孔压铆螺柱代码适合板厚tmin板开孔+0.08-0C+00.13H孔到边距L1min碳钢不锈钢M2×0.4BSO-M2-LBSOS-M2-L1.0φ5.0φ4.984.756M3×0.5BSO-M3-LBSOS-M3-L1.0φ4.2φ4.194.756BSO-3.5M3-LBSOS-3.5M3-L1.0φ5.4φ5.386.356.8M4×0.7BSO-M4-LBSOS-M4-L1.0φ6.0φ5.9577.5BSO-M4P-LBSOS-M4P-L1.3φ7.2φ7.1188.2M5×0.8BSO-M5-LBSOS-M5-L1.3φ7.0φ6.9588.2BSO-M5P-BSOS-1.3φ7.2φ88.2LM5P-L7.11M6×1.0BSO-M6-LBSOS-M6-L1.3φ8.75φ8.721010注：图中L在图纸标注的压铆螺柱代码中要注明具体的数值。c)压铆螺柱的加工工艺要求：不推荐电镀之前压铆盲孔压铆螺柱，为了避免电镀液不能完全流出，腐蚀螺纹；压铆时应利用模具一次压铆到位，螺柱六角头应完全嵌入板材，并与零件表面平齐，保证板的平面度和螺柱与板的垂直度；螺柱长度L≥30mm时，根据结构分析和工艺需求，需对螺柱烧焊(圆周点焊)加固，防止歪斜；不锈钢板压铆不锈钢螺柱时，螺柱外径(C)尺寸与板开孔尺寸公差必须保证在±0.05mm；d)压铆螺柱模具(一般常规模具)如下图：e)各材料压铆螺柱所对应的各种力见下表：螺纹规格板材最小推力(N)压铆力(kN)M2.5钢板1909.8铝板1904.9M3钢板1909.8铝板1904.93.5M3钢板19614.7铝板1967.6M4钢板19617.8铝板19610.7M5钢板19617.8铝板19610.71.1.2.3压铆螺钉压铆螺钉有圆头压铆螺钉和六角头压铆螺钉：圆头压铆螺钉的S部份是圆头和花齿，压铆方式与花齿压铆螺母相同；而六角头压铆螺钉的S部份是六角头和凹凸，压铆方式与压铆螺柱相同；下面介绍六角头压铆螺钉。a)六角头压铆螺钉的规格及相关工艺要求数据如下：六角头压铆螺钉的规格及数据如下表：(单位：mm)螺纹规格M压铆螺钉代码适合板厚t板开孔HS孔到边距L1碳钢不锈钢M3×0.5NFH-M3-LNFHS-M3-L1φ4.861.256.5M4×0.7NFH-M4-LNFHS-M4-L1φ4.861.256.5M5×0.8NFH-M5-LNFHS-M5-L1φ5.06.351.256.8M6×1.0NFH-M6-LNFHS-M6-L1.3φ6.071.47.5注：图中L在图纸标注的压铆螺钉代码中要注明具体的数值；对于板厚小于1.5mm的零件，因为S＞t，压铆后板材反面会有凸台，工艺分析时应考虑凸台对装配的影响。b)压铆螺钉的加工工艺要求：不推荐使用t＜1mm的板进行压铆；压铆时应利用模具一次压铆到位，螺钉六角头应完全嵌入板材，并与零件表面平齐，保证板的平面度和螺柱与板的垂直度；由于压铆螺钉的S值比较大，压铆时挤料严重，容易使产品变形，对于上表L1小距离尺寸压铆螺钉时，需考虑工艺处理；不锈钢板压铆不锈钢螺钉时，螺钉外径(C)尺寸与板开孔尺寸公差必须保证在±0.05mm；c)压铆螺钉模具(一般常规模具)如下图：d)各材料压铆螺钉所对应的各种力见下表：螺纹规格板材最小推力(N)压铆力(kN)M2.5钢板1909.8铝板1904.9M3钢板1909.8铝板1904.9M4钢板19617.8铝板19610.7M5钢板19617.8铝板19610.71.1.2.4松不脱压铆螺钉松不脱压铆螺钉的选用主要用于紧固需经常拆卸、安装的零件。a)松不脱压铆螺钉的规格及相关工艺要求数据如下：松不脱压铆螺钉的规格及数据如下表：(单位：mm)螺纹规格M松不脱压铆螺钉代码A适合板厚t板开孔CE±0.25G±0.4H±0.13T1T2孔到边距L1碳钢不锈钢M3×0.5PF31PFS310.971.0φ5.5φ5.48φ107.625.18.2615.117.5PPF11F32S32.48.5M4×0.7PF31PFS310.971.0φ6.4φ6.38φ117.625.18.3815.248.0PF32PFS321.481.5M5×0.8PF31PFS310.971.0φ8.0φ7.98φ127.625.18.5115.379.0PF32PFS321.481.5b)松不脱压铆螺钉的加工工艺要求：压铆时应利用模具一次压铆到位，螺钉凸台部位(A尺寸)应完全嵌入板材，无缝隙，保证板的平面度和螺母与板的垂直度；c)松不脱压铆螺钉模具(一般常规模具)如下图：d)各材料压铆松不脱压铆螺钉所对应的各种力见下表：螺纹规格板材最小推力(N)最小扭力(kgf.cm)压铆力(kN)M3钢板1901111.2～15.6铝板19086.7～8.9M4钢板1962218～27铝板1961811.2～13.4M5钢板1963018～38铝板1962211.2～15.61.1.2.5定位销a)定位销的规格及相关工艺要求数据如下：定位销的规格及数据如下表：(单位：mm)销直径P±0.05定位销代码(不锈钢)适合板厚t板开孔CD±0.15E±0.25S孔到边距L1φ3TPS-3-L1φ3.5φ3.48φ2.11φ52.296Sφ4TPS-4-L1φ4.5φ4.48φ2.82φ62.296.8φ5TPS-5-L1φ5.5φ5.48φ3.53φ72.297.5φ6TPS-6-L1φ6.5φ6.48φ4.24φ82.298.2注：定位销(TPS)的材质为不锈钢；图中L在图纸标注的定位销代码中要注明具体的数值；对于板厚小于S的零件，压铆后板材反面会有凸台，工艺分析时应考虑凸台对装配的影响。b)压铆定位销的加工工艺要求：定位销长度L≥20mm时，根据结构分析和工艺需求，需对定位销烧焊(圆头处点焊)加固，防止歪斜；压铆时应利用模具一次压铆到位，定位销凸台部位(S尺寸)应完全嵌入板材，并与零件表面平齐，保证板的平面度和定位销与板的垂直度；压铆时注意下模具的选用；c)定位销压铆模具(一般常规模具)如下图：(a)定位销压铆下模(b)定位销压铆上模(c)定位销压铆示例d)各材料压铆定位销所对应的各种力与压铆螺柱所对应的各种力相同。1.2涨铆是使用专用工装模具和专用设备对所需压铆件通过施加一种力，使之按圆周成一定角度完全紧铆在工件内，而具能够保证它的牢固性和垂直度。涨铆需在母板上开圆孔，并在此孔上增加沉孔。1.2.1压铆件涨铆（例举松不脱螺钉）1.2.1.1涨铆松不脱螺钉的规格及相关工艺要求数据如下：涨铆松不脱螺钉的规格及数据如下表：(单位：mm)螺纹规格M涨铆松不脱螺钉代码(不锈钢)A±0.1适合板厚tG±0.4T1±0.2板开孔dChaº孔到边距L1M2.5×0.45PF0911.51.2615.5φ4.0φ3.98≤90º~120º≥2PF0922.52.2716.5≥3.5M3×0.5PF0911.51.2615.8φ4.5φ4.48≤90º~120º≥2PF0922.52.2716.8≥3.51.2.1.2涨铆松不脱螺钉的加工工艺要求：a)严格控制涨铆板开孔底孔尺寸；b)涨铆时应利用模具一次涨铆到位，螺钉凸台部位(A尺寸)应完全嵌入板材底孔内，并按沉孔大小及角度(aº)成圆周涨翻和紧密贴平，保证涨铆后凸台(A尺寸)不高出板材平面，保证板的平面度和涨铆件与板的垂直度；c)注意模具的选用，涨铆松不脱螺钉上模具锥度必须与板材沉孔角度一致，中心孔需大于M尺寸；1.2.2翻边涨铆是在一个零件上翻边，而在另一个零件上沉孔，通过翻边孔外径与沉孔底孔定位，利用涨铆模具使两个零件连接在一起，铆接强度高。1.2.2.1翻边涨铆的规格及相关工艺要求数据如下：翻边特征的相关公式和数据见本章2.2.4.1的翻边