常见铆接缺陷及起因探析

^成I拄砰 2001．12 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ — ～ l常见铆接缺陷及起因探jli斤} 吴淑霞， 张世伟 (天津鼎盘集团 青海工程机械有限套司，青海 西宁 810017) 摘 要：主要介绍了各种常见铆接缺陷厦其预防措施。 关键词：铆接；铆接缺 陷 中图分类号：TH131．1 文献标识码：A 尽管铆接是一种早就使用的简单的机械联接．但 人们并不总是用足够的技能、技巧去完成可靠的铆接。 而对铆接次品的返修会造成人、财、物的极大浪费。本 文仅就常见铆接缺陷及起因探讨如下： 1 铆 钉 铆钉杆直径的大小是由被铆件所承受的实际载荷 决定的 然而，就金属板材的铆接(这也是铆接的主要 形式 )来说，铆钉杆直径与被铆件的厚度有着密切的关 系：如果铆钉与被铆件是同一种材料，铆钉杆的直径应 是最厚板材厚度 方根(-,／ )的 1_4倍。若铆钉杆直 径大于此值，会造成铆接困难，而且由于钉孔的增大而 削弱铆接部件的强度；若铆钉杆直径太小，铆接时则可 能造成铆钉杆的弯曲。 当被铆件很厚时，如图1所示。过长的铆钉杆将会 承受弯曲载荷。在这种情况下，较为台理的方法是：在 被铆件上为铆钉头加工沉头孔，以便用较短的铆钉完 成铆接。 蕈 为防止劣质铆接，必须保证铆钉杆长度适宜。如果 铆钉杆过长，在铆接过程中就会产生弯曲变形，如图2 所示。即使能够形成勉强过得去的铆钉头，铆钉也很可 能被为形成铆钉头而进行的多次镦压损伤。另一方面， 如果铆钉杆太短，就不可能形成完整的铆钉头，如图2 (b)所示；而且，在铆接过程中还可能损伤被铆件，如 图 2(c)所示；就沉头平面铆接来说，铆钉杆料不足会 使铆接部件变成次品，如图 3(a)所示。对空心铆钉来 说，也是同样的道理，如图3(b)所示。 2 孔 径 铆钉在钉孔中不允许太松。钉孔直径以比铆钉杆 文章编号：1002-2333(2001)12-0054-02 直径大约5-7％为宜。如果同隙太大，即使形成外观良 好的铆钉头，铆钉杆仍可能是弯曲的，铆接强度将会削 弱，如图4(at)所示。对于空心铆钉来说，铆钉杆与钉孔 之间间隙过大，也会产生同样的后果，如图4(b)所示。 3 孔 位 钉孔距任何一个被铆件外缘既不能太近，也不能 太远。如图5所示，尺寸“。”应至少是被铆件厚度的1．5 倍或铆钉杆直径 ⋯d’的2倍 ，甚至更多，但其最大值不 得超过被铆件厚度的8倍。 在实际铆接过程中，不能将钉孔设置得与被铆件 弯曲处太近。合理的距离应以铆具的空间尺寸来确定， 否则，可能会对被铆件造成损伤，如图6所示 4 铆缝设计 铆缝的设计原则是：尽可能使铆钉承受剪切载荷， 尽量避免弯曲载荷和拉伸载荷的出现，如图7所示。设 维普资讯 http://www.cqvip.com 崴 1．W,J-托研 2001 1 2 图 5 计单盖板对接铆缝时，应考 虑到铆钉还可能承受不均 衡挤压力。 在铆接不同厚度的板 材时，应将预制铆钉头安置 在较薄板材的一边。这样， 在铆钉杆被镦铆时，主要冲 击载荷就由较厚、强度较高 的板材来承受了。 当铆接易损、易碎和低 硬度的材料时，为防止损坏 被铆件，建议在铆钉头和被 铆件表面之间设置钢垫圈，如图8所示。 5 钉孔的加工 钉孔的加T方法对铆接的成功与否有着很大的影 响：在钉孔的两种主要加工方法中，冲孔优于钻孔。不 论是冲孔，还是钻孔，在加工中易出现下述常见缺陷。 (I)所钻钉孔中心线倾斜，会产生劣铆接部件，如 图9所示 这种缺陷在冲孔中是不会出现的。 l一 一 (2)铆钉头与被铆件表面贴合不到位。在铆钉头 的形成过程中，钉头与钉杆的接台处总会产生一个较 小的过渡圆角。因此，钉孔必须具有相应的倒角或小沉 头孔。否则，铆钉头就不能很好地与被铆接件表面贴 合，从而产生劣质铆接部件。 (3)钉孔内侧边有毛刺或变形。此种毛刺及变形 对铆接的紧密度有很大的影响，如图10(a)所示。 b) I 苎lII (4)沉头孔太浅，铆接时不 能形成良好的铆钉头；另一方面， 如果沉头孔太探，铆接时薄板材 会有沿钉孔周围剪断的危险，如 图 10(b)所示。 6 铆 具 铆具模腔轮廓球面半径应 稍大于铆钉头轮廓球面半径，否 55 则，铆具就不能沿铆钉杆轴线均匀施力，同时会出现铆 钉头变形或铆具压入被铆件表面的危险情况，如图 1 1 (a)、(b)所示。 铆接中使用支撑工具时，它的大小和重量也是重 要的 如果支撑工具太轻，被铆件在铆接过程中就有可 能产生变形或凹陷。 7 铆接操作 即使最完美的铆缝设计，再加上最合理的铆钉和 铆具，如果铆接时不按正确的铆接工艺和步骤去执行， 仍然不可能生产出好产品。要想生产出无缺陷的优质 铆接部件，就必须对铆接操作的每个步骤和细节都要 加以重视。 (1)孔的直线度：被铆件上钉孔的直线性是很重 要的，如果不能保证就会出现铆钉倾斜、弯曲等不良情 况。不论在什么情况下，两被铆件上的铆钉孔必须一次 同时加工完成。 (2)工装直线度：铆接装置、支撑工具中心线与铆 钉轴心线必须成一直线。如果做不到这一点，形成的铆 钉头将会偏离铆钉中心或与铆钉杆成一角度；还会出 现的另一种情况是铆具损伤被铆件表面 (3)工件的夹紧：如果被铆接的板材在铆接的整 个过程中没有完全夹紧，或板材之间夹有铁屑等异物。 就可能出现铆钉膨胀现象，板材之间还会出现缝隙或 伞形凸起等情况，造成铆接装配的失败，如图12(a)所 示。另一方面，工件夹紧力也不能太大。否则，铆钉孔周 围板材局部受挤压，形成材料的间隔性凸起，如图12 (b)所示。 (4)铆接压力：显然，铆接压力必须合适，既不能 太大，也不能太小。同样，为形成铆钉头而进行的冲击 次数也不能太多。过高的铆接压力会形成扁平铆钉头、 或产生与工件夹紧力过大同样的后果，当铆接压力太 低时，就不能形成良好的铆钉头。 当铆接工装太轻或工作压力太低，在铆接装配时 ㈨ 一 避㈨一 ～ 确的铆接位置 一 维普资讯 http://www.cqvip.com 般城I托矸 2001．12 画画国画圃画画画画画 桶安民， 王海涛 (河南新飞电器有限公司，河南 新乡 453002) 摘 要：针对带有竖直折弯边冲压件毛坯进行詹续加工时的遥放料、取料问题，设计出一种专用的手用冲压工 具，有效地保证了遗放料、取料操作时的安全。 关键词：折弯边；冲压；送料；取料 中图分类号：TG385 文献标识码：B 文章编号：1002—2333(2001)12-0056-02 1 前 言 在日常冲压生产中，通常使用的手用安全工具主 要有各种弹簧夹钳、镊子、钩子、气动夹钳、真空吸盘、 电磁吸盘、尖嘴钳等，本文介绍一种自制的、用于带有 坚直折弯边的冲压件毛坯的送放料、取件酌手用冲压 安全工具。 2 手用安全工具的结构和工作过程 如图l、图2所示为一冲压件的两道加工工序。在 将图 l所示的毛坯加工为图2所示毛坯的过程中，由 于受其形状的限制，传统的手用工具无法使用。 经过对毛坯形状和尺寸的分析，设计了如图 3所 ⋯ 13 1~1 示的手用冲压安全工具。其使用方法如下：手持工具， 将冲压件毛坯插入钳E1(A)和钳口(B)(分别见图4 和图 5)之阔，用手握住活动手柄组件 l3和固定手柄 l，通过活动杆 4的运动，带动钳口(B)，它与钳口(A) 一 起夹持住毛坯，将毛坯送人模具中定位。松开活动手 柄组与固定手柄，钳口(B)即在弹簧的作用下复位。此 时，将手用安全工具从摸具工作区域移开，即可进行冲 压操作。取出工件时，重复上述操作过程。 就会增加冲击次数以形成铆钉头。这种情况在工作中 容易造成铆钉头的硬化和碎裂。 (5】复杂铆接：在一条直线上装配众多铆钉时，建 议采用 “跳跃法”。首先，每装几个铆钉后，空 1~2个钉 孔：当两块板材完全压合，而且成一平面时，再在所有 剩余孔中装上铆钉并进行铆接。如果不按此方法进行， 56 被铆板材可能会发生窜动或变形，也就无法保证两块 板材的平面度。 作者简舟：是淑霞t1968一)．士 ，助理工程师 程机械产品开发工作 稿 日期 ：2∞1奶 —o5 (编辑 黄 荻 J 学士学位，主要从事工 维普资讯 http://www.cqvip.com