3 铆接工艺及特点

铆钉不仅仅是一种工具或者材料，它在很多行业中都能发挥着举足轻重的作用。

例如房屋建筑、机械制造等各个行业都需要铆钉来紧固一些零件，那么铆钉就应该按原样紧固，这关系到各个行业使用铆钉的质量和发展、工作效率和使用安全。

铆钉可靠性高、连接强度高、寿命长、操作使用方便。它们可用于铝合金、结构钢和复合材料的连接。它们常用于飞机封闭部件的铆接和维修。

什么是铆钉？

铆钉是一种机械紧固件，一端有帽的杆状零件，穿入被连接部件后，另一端在杆外端压出，将部件压紧固定。

今天拓发数控加工为您介绍铆钉的发展历史、工艺概念、类型、应用场景以及选用策略。

铆钉的发展历史

最早的铆钉是用木头或骨头制成的小钉子，最早的金属变形可能是铆钉的祖先。

它们是人类已知的最古老的金属连接方法，其历史可以追溯到可锻金属的最初使用。

青铜时代，埃及人用铆钉将六个木扇固定在开槽轮的外线上。希腊人成功铸造大型青铜雕像后，他们使用铆钉将各个部件固定在一起。

空心铆钉 1916年，英国飞机制造公司HV White首次获得可单面铆接的抽芯铆钉专利。此后，抽芯铆钉被广泛应用于航空航天、办公机器、电子产品的机械连接。

目前尚不清楚空心铆钉的具体发明时间，但使用空心铆钉的马具是在公元 9 世纪或 10 世纪发明的。

你知道世界上最著名的钢结构建筑是什么吗？答案毫无疑问——法国巴黎的埃菲尔铁塔！这座占地约10,000平方米的钢塔建筑于1889年作为世博会的象征而建造，也是当时世界上最高的建筑。建造时间为两年零两个月零三天。塔身采用空心钢框架建造，共使用钢材7,300吨、金属零件12,000件、铆钉2.5万颗。当时争议最大的一点就是放弃传统的钢筋和水泥，而采用钢架材料、铆钉等建筑材料。可以长期站立吗？

然而，时间已经给了我们最好的答案。埃菲尔铁塔至今依然矗立，向世人展示着它的结构美和艺术美！这一切都取决于小铆钉所发挥的大作用。铆接铁塔具有优良的绝缘防火性能、无磁、隔热、重量轻、耐高温、耐腐蚀。

铆钉作用

铆钉的作用：是代替螺钉连接的一种方法，使多个零件连接在一起，既可以紧固，又可以让零件转动（采用阶梯铆钉）。如何使用：

1、可以手工铆接，效率不高，适合小批量生产；

2、可用机器铆接，人机配合；生产效率高，适合大批量生产，实现半自动化操作，是手工铆接效率的5-10倍。

使用铆钉可以大大降低生产成本，缩短生产周期。性价比是使用螺丝成本的1/4，比螺丝连接快3倍。 （螺母和螺丝都必须买。）增加了成本；即使使用电动螺丝刀或风动螺丝刀安装螺丝，也无法比铆钉枪铆得更快。使用过铆钉的人都知道，能使用铆钉的结构都会尽量设计铆钉，因为可以节省不必要的开支。提高公司产品的竞争力！

铆钉相关性分析

铆钉装配模具冲压力

铆钉组装铆接时，客户一般用模具定义强度，与铆钉的硬度无关：例如80GF、110GF、200GF、260GF都可以压下去。

铆模冲头尺寸

当铆钉组装铆接时，客户使用冲模将铆钉打入镀锌板的孔中。一般用模冲头比铆钉最大外径大0.01MM，铆接后在镀锌板上目视观察铆钉。会有产品周围凹陷的痕迹，凹陷的大概尺寸在0.01MM~0.02MM左右，这是最好的嵌入（由模具控制）。

镀锌板厚度

通常镀锌板的厚度与铆钉压花/开槽台阶差有关，客户在设计铆钉压花/开槽台阶差时必须根据镀锌板的厚度来定义，镀锌板的厚度一般为设定为0.5MM~1.OMM左右（以开模为准）。

铆钉扭矩值

一般M3的扭矩可达8kg以上，拉力可达40kg以上；一般M4的扭矩可达10kg以上，拉力可达45kg以上；一般情况下，铆接后的试验通常采用50kg的压入力； （平均值50公斤）。

铆钉硬度问题

通常，铆钉的热处理不仅仅是为了增加铆钉的硬度，热处理的实际作用是缓解铆钉的应力，防止产品铆接后开裂。铆钉硬度要求根据客户板厚设定。板厚越厚，铆钉硬度要求越高。反之，板厚越薄，铆钉硬度要求越低。

6 铆钉的类型和用途

常用的有R型铆钉、扇形铆钉、抽芯铆钉（抽芯铆钉）、树形铆钉、半圆头、平头、半空心铆钉、实心铆钉、沉头铆钉、抽芯铆钉、空心铆钉，这些都是平时常用的铆接件通过自变形连接。一般小于8毫米的采用冷铆，较大尺寸的采用热铆。但也有例外。例如，有些锁上的铭牌是通过铆钉与锁体孔的干涉铆接而成的。

R型塑料铆钉

R型塑料铆钉也叫膨胀铆钉，由塑料钉和母扣两部分组成。安装时无需使用安装工具，将安装底座放入光滑的孔内，然后压紧头部，特殊设计的脚受力后膨胀膨胀，牢固地锁定在安装表面上。常用于连接塑料外壳、轻质板、绝缘材料、电路板或任何其他薄型、轻质材料，美观实用、使用方便。

扇形铆钉

风扇铆钉专为手动安装而设计。它们可以通过面板或机箱的孔拉入。它们采用韧性良好的弹性体材料制成，即使是过盈配合也能快速安装。设计巧妙，具有弹性功能，用相应孔径拉入后不易滑出。风扇铆钉主要用于电子电脑机箱的风扇、散热器与芯片之间的固定，具有防震、降噪的作用。

膨胀铆钉

抽芯铆钉是一种铆接非常方便的新型铆接紧固件。抽芯铆钉在比较狭小的空间或者没有拉铆枪或者无法使用拉铆枪的环境下，能够展现出其独特的优势。用锤子或其他器具一侧敲击钉芯，即可将两个或多个连接件成功铆接。抽芯铆钉按钉帽边缘形状可分为扁头抽芯铆钉和沉头抽芯铆钉。按材料组合可分为全铝芯铆钉、铝钢芯铆钉、全不锈钢芯铆钉。铆钉、钢芯铆钉、铝不锈钢芯铆钉、塑料芯铆钉等。芯铆钉不必像抽芯铆钉那样用手动拉铆机或气动拉铆机铆接。具有较好的铆接性和方便性，可广泛用于各种被连接件的铆接。

圣诞树铆钉

圣诞树铆钉又叫倒齿型塑料铆钉，又称圣诞树形塑料铆钉。齿形片弹性好，可直接压装在过盈装配的圆孔内。可根据实际厚度安装齿形片。可以通过自行调节来固定。倒齿形的设计是安装后铆钉牢固地固定在安装面上，不易拔出。适用于泡沫、木材、橡胶、汽车内饰等软质材料之间的固定。塑料树铆钉具有优良的绝缘、防火、无磁、隔热、质轻、耐高温、高强度、耐腐蚀等特点，广泛应用于各工业领域。

抽芯铆钉

抽芯铆钉是一种用于单面铆接的铆钉，但必须使用专用工具——铆枪（手动、电动、气动）进行铆接。该型铆钉特别适用于不方便使用普通铆钉的铆接场合（必须从两侧进行铆接），因此广泛应用于建筑、汽车、船舶、飞机、机器、电器、家具等产品。

抽芯铆钉的类型大致可分为开放式、封闭式、双鼓式、单鼓式系列。以下是各个型号的简要说明。

沉头型抽芯铆钉：用于铆接后要求表面光滑美观的铆接件的铆接。

双鼓抽芯铆钉：铆接时，芯轴将铆钉体的端部拉成双鼓形状，夹紧被铆接的两个结构件，减少结构件表面的压力。用途：主要用于各种车辆、船舶、建筑、机械、电子等行业的各种薄壁结构件的铆接。

大边缘抽芯铆钉：与普通抽芯铆钉相比，该铆钉的铝帽直径明显更大。铆钉与连接件铆接时，具有更大的接触面积和更强的支撑面，以增强扭矩。强度大，可承受较高的径向拉力。适用行业：适用于紧固柔软易碎的表面材料和大孔，增加边缘直径用于软质材料的特殊保护应用。

封闭式抽芯铆钉：专门设计用于铆接后覆盖芯轴头，非常适合各种有防水要求的应用。具有高剪切力、抗振动、抗高压。

全铝抽芯铆钉：全铝抽芯铆钉 铆体也采用优质铝丝制成，铆接后美观耐用且永不生锈：与普通抽芯铆钉相比，该铆钉的铆接强度较低，适合用于较软材料的接头。分体式不锈钢铆钉：这种铆钉是高拉伸要求、耐腐蚀的选择。圆头铆钉主要用于承受较大横向载荷的铆接场合，应用最为广泛。平锥头铆钉由于钉头较大，因而耐腐蚀，常用于船体、锅炉水箱等腐蚀严重的铆接场合。

平头铆钉

平头、沉头、半沉头、1200沉头、半沉头铆钉主要用于表面需要光滑、载荷不大的铆接场合。平头铆钉用于承受一般载荷的铆接场合。平头、圆头铆钉主要用于金属板材或皮革、帆布、木材等非金属材料的铆接场合。大平头铆钉主要用于非金属材料的铆接场合。半空心铆钉主要用于载荷不大的铆接场合。管状铆钉用于非金属材料的无载铆接。铭牌铆钉主要用于铆接机器设备上的铭牌。

铆钉异常问题

造成铆钉铆不上的情况：

如果铆钉座外径太大，则铆接时铆钉无法放入镀锌板内；

影响铆钉扭转力的条件：

1、铆钉底座外径太小，会造成铆接后铆钉松动。

2、铆钉没有异常，但客户在铆接时没有将铆钉最佳地铆入镀锌板中，导致铆接后铆钉松动。

3、铆钉槽截面差太小，铆接时镀锌板不能很好地挤入铆钉槽。

4、铆钉的扭转张力主要是由于铆钉的压花断面与凹槽断面的差异造成的。同时相关尺寸还必须与客户镀锌板的厚度相匹配。

5、铆钉的螺纹是铆钉的关键尺寸。如果出现牙紧的现象，客户会因为铆接后螺丝打不进去而损坏铆钉的螺纹，造成打滑。

6、铆钉有NOGO现象。铆接后，螺钉与铆钉螺纹无法配合，会导致打滑。

如果铆钉断裂

1.如果铆钉没有异常，如果客户的冲头高度不均匀（磨损），较长的冲头可能会导致断裂的可能性。

2、铆钉槽深度太深，硬度太硬，铆接后容易断裂。

铆钉选用的主要考虑因素

被连接部件的材质——金属还是非金属，材料的硬度和脆性等；

板厚——选用的铆钉保证板厚在其夹紧范围内；

连接强度3/4决定了铆钉连接点所需的拉力和剪力；

孔径——制造商规定了压铆螺母的配合孔径，可以参考制造商的设计资料；

应考虑板材的涂层厚度，避免涂层后孔变小，不适合安装；

材料的耐腐蚀性——铆钉的材料类型和涂层的选择应根据所需的耐腐蚀性而定。尽量选择与连接件材质相同的铆钉。不同材质可能会导致电偶腐蚀；

特殊要求，如平头、沉头、双鼓式、灯笼式；

水密性和气密性要求——铆接区域的水密性和气密性要求。

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关于铆钉的 3 个误解

误解一：所有的铆钉都是一样的

更准确的说法应该是：所有抽芯铆钉的安装方式都是一样的。但在紧固件的配置方面，头部样式和材料类型有多种选择。

头部样式对于任何类型的紧固件来说都是一个非常重要的参数，对于抽芯铆钉来说也是非常重要的。你不能使用凸形铆钉来固定飞机外表面上的蒙皮，无论从美观还是空气动力学上来说，这种应用都需要选择沉头。

材料的选择在很大程度上取决于防腐蚀能力。通常，铆钉材料应与待组装的材料相匹配，以防止异种金属之间发生电化学腐蚀。当然也可以通过涂层或者电镀的方式来实现，防止此类问题的释放。在某些情况下，芯棒和套筒可以选择不同的材料，以适应不同的应用要求。

误解二：铆钉是可拆卸的紧固件

铆钉确实可以拆卸，但从结构连接的角度来看，它是永久性安装的紧固件，也就是说正确安装后至少应等于飞机的使用寿命。但对于抽芯铆钉来说：从铆钉锁紧的安装方法来看，抽芯铆钉的拆卸只能通过破坏套筒内的锁环与芯轴的连接处来实现，所以这种拆卸本质上是一种破坏性的方法。拆卸，拆卸下来的零件无论如何也不能使用。从这一点来看，它与可松开的螺栓、螺母完全不同。因此，可以说抽芯铆钉是永久性安装紧固件。

误区三：抽芯铆钉仅在无法安装实心铆钉时才使用

说实话，这个概念很早就被证明是准确的，当需要使用实心铆钉连接而无法从被连接材料的两侧安装时，使用抽芯铆钉从一侧完成安装是一种不错的选择。最佳选择。最好的解决方案。实心铆钉最大的优点是价格便宜，但从应用角度来看，如果连接板的厚度比较厚或者接头用于拉伸应用，实心铆钉的抗拉强度要高于其剪切强度。低，连接板越厚，安装越困难；另外，从安装角度来看，安装实心铆钉的噪音是不可接受的。

抽芯铆钉的安装比实心铆钉的安装速度更快，而且整个安装过程平稳，几乎无噪音。当您需要提高装配效率时，可以考虑简单地选择直接安装在一侧的抽芯铆钉。申请数量很大。价格自然会更加合理，毕竟紧固件的价格很大程度上还是取决于采购数量。

什么是铆接？

铆钉连接是用直径比预制孔稍小的金属圆柱或金属管，穿过要铆接的零件，在铆钉两端敲击或加压，使金属柱变形加厚，形成铆钉头在两端。该零件无法从铆钉中脱出。

冲孔铆钉连接和旋转铆钉连接一般需要双面操作。

抽芯铆钉使单面操作变得更加简单和容易。抽芯铆钉的工作原理是借助拉铆枪从内向外用力拉动芯头来实现的。

铆接的范围很广。非专业人士会认为铆接工艺是最简单的。印象中，铆钉本身就是铸件，铆接只需在物体上打孔即可进行连接。但铆接时使用的铆接设备需要保证压力调整得当，铆接速度和铆接时间调整得当，铆接高度也根据要求调整到恰到好处。为了完成一次完美的铆接，保证铆接的零件恰到好处。所以铆接并不容易。

3 铆接工艺及特点

铆接连接：有拉铆、冲铆、旋铆等。

铆钉连接的主要特点是：速度快、防松动、不易拆卸。

拉铆

拉铆是利用手动或压缩空气为动力，使特殊铆钉和铆接件变形的铆接方法。它是冷铆接的一种。

铆接所用的主要材料和工具是抽芯铆钉和气动（或手动）铆枪。

盲铆的特点是不需要顶钉操作，对于结构复杂、不能在反面顶钉的部件来说非常方便。但由于铆钉的材质为铝，因此仅用于轻载场合。

冲铆

冲铆也称为压铆工艺，通过铆钉或零件受力后发生塑性变形将零件连接在一起。

无论是铆钉变形还是材料变形，铆接工艺都是冷镦工艺。

冲铆过程受力快，铆接效率高。铆接点处的连接材料相互镶嵌，底部无毛边、无毛刺，避免了应力集中，可承受高动载荷。

并且连接过程中没有热量输入，连接点处的材料表面涂层不会受到损坏。同时避免了焊接飞溅和焊接变形，可实现多层材料、不同板厚、不同材质的连接。

旋铆

旋转铆接是铆钉受到铆钉杆局部加压并绕中心不断摆动直至铆钉成型的铆接方法。根据这种铆接方法的冷滚道，可分为摆滚铆接法和径向铆接法。

摆滚铆接法比较容易理解。铆头仅沿圆周方向摆动和滚动。径向铆接方法较为复杂。其铆头运动轨迹呈梅花形，铆头每次经过铆钉中心点，即铆头不仅沿圆周方向运动，而且沿径向作摆动、滚动运动。

就两种铆接方法的比较而言，径向铆接面上的铆接件质量较好，效率稍高，而且铆接更稳定，且铆接件不需要装夹，即使铆钉中心稍微偏离主轴中心，也能顺利完成铆接工作。

摆式铆接机必须准确定位工件，并且最好夹紧铆钉。

但径向铆接机由于结构复杂、成本较高、维护不便，一般不用于非特殊场合。相反，摆式滚轮铆接机结构简单、成本低、维护方便、可靠性好，可满足90%以上零件的铆接要求。

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结语

合理使用铆钉可以使零件或产品具有更加优良的机械性能：同规格的铆钉连接的预紧力（夹紧力）值比高强螺栓大10%以上，可以有效提高摩擦式接头连接的滑动载荷。连接更加安全。

铆钉的稳定性能具有良好的轴力一致性：通过轴力稳定性试验，铆钉连接的轴力波动范围可控制在5%以内。

更好的防松性能：铆接完成后，套环与铆环槽之间无间隙，有效防止松动，提高了结构连接的防松性能。

优异的疲劳性能：通过齿形的平缓圆弧设计，可有效降低齿形根部应力约30%，显着提高环槽铆钉的疲劳寿命。

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