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在当前这个时代的制造业里面，连接技术是一个特别关键的部分, 因为很多结构和产品都要靠它来搭建。铆接是其中一种很重要的机械连接方法, 因为它有自己的独特好处, 所以在很多地方都起着别人替代不了的作用。
不管是航空航天那些要很精密才算合格的零部件进行拼装, 还是桥梁和建筑物那种大个头结构去搞建设, 再或者是平时大家用的各种小东西的生产制造环节, 铆接这项技术都是到处都能看得到的。
一、铆接的定义
铆接是一种连接方式, 这种连接方式是利用铆钉把两个或两个以上的零件连成一个整体, 或者说连成一个构件, 铆钉通常就是一种金属制的杆状零件, 这个零件的一端带有预制好的钉头, 在进行铆接操作的时候, 先把铆钉塞进被连接件上已经提前准备好的孔里面去, 接着就要对铆钉的另一端用力施加外力, 这样一来就会让这一端形成一个新的头, 叫做铆成头, 这个铆成头的位置是和之前那个预制的钉头相对的, 通过这样的过程就把那些需要连接的家伙们给紧紧地夹住, 并且把它们固定在一块儿了。
这种连接方式所形成的铆接接头, 它具有较高的强度以及较好的稳定性, 所以它能够承受包括拉力、剪力和振动等在内的各种载荷, 当大家把铆接与焊接还有螺栓连接这些其他的连接方式进行比较的时候, 可以发现铆接这一方法, 它完全不需要对被连接的构件去进行加热操作, 同时也无需去做螺纹加工的处理, 因此这种做法不会让材料的组织内部结构发生特别明显的变化, 并且整个连接过程相对来说是比较简单的, 整体成本也处于较低的水平, 正因如此它适应的范围非常广, 能够满足各种不同类型材料之间在不同工作环境条件下的连接需要。
二、铆接的基本形式
（一）搭接
搭接是铆接当中最为简单的一种形式, 也是在实践中极为常见的一种方式。在这样的情况下, 需要把两个要被连接的物件进行部分重叠放置, 接着通过铆钉穿过这些重叠的部分, 从而把它们连接在一起。
采用这种形式的优点在于其结构十分简单, 并且加工起来比较方便, 对被连接的物件在形状和尺寸方面的要求也相对较低。因此, 它通常适用于一些场合, 在这些场合里, 对于连接强度的要求或许并不是特别高, 又或者被连接物件的形状较为不规则, 这导致难以采用其他类型的连接方式。
打个比方说, 在像一些简易的金属结构件、汽车车身的某些部位, 还有日常用来装东西的铁桶、水箱这类容器的制造过程当中, 搭接铆接这种做法是非常常见的, 不过呢, 搭接这个方法也存在着一定程度的缺点, 问题就在于被连接的那些部件往往是部分重叠在一起的, 这一来就增加了结构的重量, 同时也占用了更多的空间, 再一个就是当这些部件受到拉力作用的时候, 铆钉主要承受的是剪切力, 这就使得整体的连接强度相对来说是比较有限的。
（二）对接
所谓的对接, 其实就是把这两个被连接件的端部给对齐全了, 然后在对接的地方两边都放上连接板, 这个连接板有时候也被叫作盖板, 接着就用铆钉把这些被连接件和连接板给连起来, 这样一来, 两个被连接件就实现连接了。
用这种方式来进行对接铆接的话, 能让被连接件在连上之后, 还能保持比较好的直线度, 平面度也能维持得不错, 而且, 当它们受到拉力和压力的时候, 力的传递会更加均匀一些, 所以, 这种方式的连接强度是比较高的。
这种形式常常会被使用在那些对结构的强度以及稳定性有着很高要求的场景里面, 比如说桥梁、建筑的钢结构, 还有航空航天领域里的飞机机翼、机身这类重要部件的连接情况, 都是如此, 根据连接板的数量以及它们布置的方式不同来区分的话, 对接这种方式还可以进一步被划分为单盖板对接和双盖板对接这两类。
单盖板对接结构的整体相对比较简单。因为它只在一侧有连接板, 所以当受到外力的作用时, 可能会产生一定程度的偏心现象。这种偏心情况会导致铆钉受力不均匀。
双盖板对接的做法可以比较有效地避免上述的偏心问题。这样能够使铆钉受到的力更加均匀分布。同时, 连接强度会因此更高一些。但是这种做法的结构相对复杂一点。与之相关的成本水平也比较高。
（三）角接
角接是一种铆接形式, 它的作用是把两个相互之间是垂直状态或者形成了一定角度的被连接件给连起来。在角接这个工艺里, 大家通常会在被连接件的角部位置用上角钢或是直角板这类东西来当作连接件, 接下来就是用铆钉把这两个被连接件以及之前提到的那些连接件牢牢地固定在一块儿地方去。
通过这样的方式, 角接能够起到强化两个被连接件之间连接强度的效果, 从而让它们在承受那些和连接面形成垂直关系的力的时候, 表现出相当不错的稳定状态来。
角接铆接在很多行业里面都得到了使用, 比如说机械制造这个行业是这样, 船舶制造这个行业也是这样的, 家具生产这个行业同样是如此。主要是用来构建各种框架结构的, 还有箱体结构也是这样搞的。可以举个例子来讲讲, 像机床床身这个地方是用到的, 船舶舱壁这个地方是用到的, 家具框架这个地方是用到的。
在这些部位上, 角接铆接能够让结构的牢固性得到保证的, 能够让结构的稳定性得到保证的。角接的形式是多样多样的, 这个情况是大家得知道的。根据实际需要来操作的话, 是可以采用不同的连接件的，是可以采用不同的铆钉布置方式的。这样做是为了满足不同受力要求的, 是为了满足不同结构设计的要求的。
三、铆接工艺
（一）铆接前的准备工作
在选择材料的时候, 要根据那个被固定在一起的家伙是什么做的, 还有它处在什么样的工作环境中，以及你对那个连接牢固程度有什么样的要求, 然后挑一个合适的铆钉来用, 市面上大家经常用到的铆钉材料有好几种, 其中比较常见的包括了铝合金材质、碳钢材质还有不锈钢材质。
铝合金这种铆钉, 它有一个好处就是重量轻, 而且还能抵抗腐蚀, 所以在那些特别在意重量的地方, 比如航空航天领域, 还有汽车制造行业里, 经常被用到；至于碳钢制成的铆钉呢, 它价格便宜得很, 同时强度又挺高, 所以用在普通的机械制造以及建筑工程中是很合适的；而不锈钢做的铆钉就不一样了, 它耐腐蚀的效果非常好, 因此像化工产业、食品加工这些对耐腐蚀性能要求非常高的环境, 就会用到它。
与此同时, 得把那铆钉的直径还有长度这些尺寸搞对喽, 让它跟那个被连着的那些东西上已经提前做好的小孔能对得上眼。这么做就是为了能把铆接这事儿给弄得妥妥帖帖, 保证质量不出岔子。
对预制孔进行加工时, 这其实是铆接工艺里面的关键点之一。大家要在被连接件上把预制孔做出来。这个时候, 预制孔的直径得比铆钉的直径稍微大一点。一般的情况是, 这个尺寸要大出0.1毫米到0.3毫米这么一个范围。这么做的目的, 是去保证铆钉能够非常顺利地就插进去了。
另外, 预制孔的加工准确度, 会对铆接的质量产生非常重要的影响。所以在这个过程里, 孔的中心轴线必须和被连接件的表面保持垂直关系。同时, 孔的内壁得是光滑的。绝对不可以有任何像毛刺、裂纹这样的缺陷存在。说到常用的加工方法来说, 主要有两种。一个是钻孔, 另一个是冲孔等这些方式。
钻孔这个事儿, 能够拿到的加工精度是高得很的。可是呢, 它的效率相对就比较低一点了。然后是冲孔这回事儿, 它的效率是比较高的。但是孔的质量是相对比较差的。在冲孔做完了以后, 通常情况下是需要进行铰孔啊这些后续的加工的。这么做的目的是为了提高孔的精度和表面质量。
为了让铆接接头的强度变得更高, 同时也为了让它的耐腐蚀性能得到增强, 所以在正式进行铆接操作之前, 必须对被连接件的表面以及铆钉的表面进行必要的处理工作, 针对金属材料来说, 在常见的表面处理方式里面, 通常包括除锈这样的工序、还包括脱脂这样的步骤、另外还有电镀这种方式、以及喷漆这种手段等等。
把金属表面的氧化皮和铁锈清除掉, 就是除锈, 这样做可以防止这些东西影响到铆接的质量。把油污洗干净, 算是脱脂, 目的是让铆钉和那些被连在一起的零件之间, 结合得挺好。
电镀还有喷漆这两件事, 能在金属表面弄出一层保护膜, 好让它更经得起腐蚀。要去做表面处理的时候, 得看着实际情况来挑选合适的方法, 还要去定好工艺参数, 这样就能确保处理出来的效果是符合要求的。
（二）铆接过程
铆钉插入这个步骤, 要把选好的那个铆钉子, 放到被连接件上提前弄的那个孔里头去, 要确保这个铆钉能好好地穿过所有的被连接件, 还要让铆钉已经做好的那个钉头, 紧贴着被连接件的表面。
在把铆钉插进去的时候, 要注意不让它歪着, 也不让它弯了, 如果歪了或者是弯了, 就会影响到后面铆接起来的质量。对于像大型的结构件, 或者是很复杂的那些部件, 可能还得用专门做的工装夹具来帮忙扶着铆钉, 这样就能保证铆钉放的位置是准的。
铆成头形成的这样一个过程, 是铆接这一整套流程当中的核心部分, 它是通过把外力施加到铆钉的那个另一端上面, 才让这个部位形成了和那个已经预制好的钉头相对着的铆成头的, 根据不同的方式去施加这个外力, 铆接这个方法就会被分成了手工铆接, 机械铆接, 还有特种铆接这几种类别。。
手工铆接就是那种比较老式的铆接手段, 这种做法, 主要是得靠人工, 手里拿着锤子这类工具, 一遍又一遍地去敲打那个铆钉, 这么做的目的, 是为了让铆钉最后能成型成一个叫做铆成头的东西。
至于说它的好处, 就在于操作起来是比较简单的, 同时也挺灵活的, 根本不需要那些乱七八糟的复杂设备在场。所以这种法子, 一般都用在一些规模很小的、只有一件的或者需要拿去维修的时候才用到的铆接工作里。
但是, 大家用手去钉铆钉这个活儿, 真是累人得要命, 而且干得速度也特别慢。更麻烦的是, 到底钉得好不好, 那完全就是看手艺人自己的本事了, 还有他当时干活的时候精神状态怎么样也不行。所以说这个一致性的问题真的是很难去保证得了。
关于机械铆接这个事情, 它其实就是用专门的铆接设备去对铆钉施加拉力或者压力的外力, 以此来把那个被叫做铆成头的部分给形成出来。大家平时见到的那种气动铆接机、液压铆接机和电动铆接机什么的, 都属于常见的铆接机器类别。
因为这种方式有着比较高的工作效率, 而且质量也相对很稳定, 所以它能够很好地满足大规模生产工作里面的实际需要。另外在实施机械铆接的整个过程当中, 如果我们去调整了铆接机器自身的压力还有行程方面的参数, 那么是可以控制得住那个铆成头最终的形状和大小尺寸的, 以此确保整个铆接的质量都是符合规定要求的。
比如说, 气动铆接机是利用压缩空气当作动力源, 然后借助于活塞来推动铆枪对铆钉进行固定操作, 这种机器具有一些优势, 就像结构比较简易、操作上也很方便、噪音还很小这一类特点；而液压铆接机这边, 则是利用液压油所产生的压力作为它的动力来源, 这种设备能够产生出比较大的铆接力, 适用于那些需要铆接大型铆钉的场合, 或者是对于铆接之后的质量要求比较高的场合。
在一些特殊的情况下, 如果被连接件的空间是有限的, 没有办法去采用那种常规的铆接方法, 又或者是说对那个铆接接头有某些特别的要求的时候, 那我们就需要去采用特种铆接的方法了。
所谓抽芯铆接, 它是利用专门的抽芯铆钉来进行的, 操作的时候是通过拉动抽芯, 来让铆钉发生膨胀, 进而形成那个叫做铆成头的部分, 这种方法的一个特点就是, 根本不需要在被连接件的另外一边进行操作, 所以它非常适合用在那种封闭结构的场合里, 或者适用于需要单面进行铆接的情况。
然后是压铆, 它的原理是通过施加压力, 把铆钉直接压入到被连接件里头预先做好的孔里面去, 这样一来就完成了铆成头的形成, 在压铆这个过程当中, 铆钉和被连接件之间的摩擦力是比较大的, 因此它能够形成一个强度比较高的连接状态。
最后是自冲铆接, 这个方法则是依靠特制的铆钉, 它甚至都不需要事先打好孔, 就可以直接冲压进入到被连接件内部去, 使得铆钉和被连接件之间形成一种机械式的咬合关系, 这种铆接方法的适用范围是可以连接那些不同材质的板材, 不仅如此, 它还具有一些比较明显的优点, 比如连接的强度高, 还有生产效率非常快等等这些好处。
（三）铆接后的质量检验
外观检查主要是看铆接接头的外观质量, 要看看铆钉排列得齐不齐, 铆成头的形状、尺寸符不符合要求, 铆钉和它连接的件之间是不是贴得紧，有没有松动, 有没有裂纹, 有没有变形这样的缺陷, 外观检查能用眼睛直接瞧一瞧, 也可以用放大镜之类的工具来瞅, 遇到那些挺重要的铆接结构, 还得把外观质量仔仔细细地记下来, 这样才好去追根溯源或者分析原因。
尺寸测量这件事是这样进行的, 那就是拿量具去量铆接接头的那些关键尺寸, 比如铆成头的直径是多大, 高度是多少, 还有铆钉的长度之类的, 这样做的目的是为了确认这些尺寸是不是都符合设计的要求, 因为进行尺寸测量这个动作的话, 就可以在比较早的阶段把在铆接过程里头有可能出现的尺寸偏差给及时发现掉, 从而方便后续采取相应的措施来进行调整或者是返工。
强度检验是一个必要的步骤, 也是铆接质量检验的关键组成部分, 通过进行力学性能测试来判断铆接接头是否达到了规定的设计标准, 例如拉力测试和剪力测试等方法都可以用到, 有时候可以采用抽样检验的手段来处理这类事情, 在面对批量生产的铆接产品时, 通常会选取一定比例的代表性样品来进行这些强度方面的检测工作。
在进行强度检验的时候, 一定要按照那个相关的标准还有规范去操作, 这么做的目的是为了能让测试结果具备准确性同时也具备可靠性。
要是发现了那个铆接接头不符合强度要求的话, 需要去分析具体是什么原因导致的, 接着采取相匹配的改进办法, 这里包含调整铆接工艺的参数、更换铆钉的材料或者是对被连接件实施优化设计这种方案。
铆接这个技术, 它属于那种重要的机械连接方式, 在当前制造行业里, 被用得特别多。你要是能把它的叫法、基本的样子, 还有它是怎么一步步做出来的这些事儿给弄明白, 那对怎么挑合适的铆接方法、把铆接的质量给搞上去, 还有保证那个产品能不能达标、靠不靠谱, 都是有很大意义的事情。
因为科技在不断的进步, 而且制造业也在发展, 所以铆接技术也跟着不断地创新和完善, 新的铆接材料、工艺和设备都不断冒出来, 这就给满足日益多样化的连接需求提供了有力的支持, 不管是落在传统制造业的领域里, 还是新兴的高端制造业的领域里, 铆接技术都还是会继续发挥它的重要作用, 从而推动制造业的发展。
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