铆接技术原理与工艺特点

高强

中航工业哈飞32车间黑龙江省哈尔滨市150001

摘要：随着时代的发展，铆接技术也被人们广泛的应用，铆接技术具有简洁、实用、重量轻、成本低等优点，所以应用十分的广泛，如今在各行各业都有铆接技术的身影。但是随着科技的发展，铆接技术也面临着很大的挑战，为了铆接技术可以更好地发展，我们需要对铆接技术原理与工艺特点进行了解和分析。

关键词：铆接；技术；原理；工艺；特点

一、铆接技术原理与工艺特点

常见的铆接技术分为冷铆接和热铆接两种，冷铆接是用铆杆对铆钉的局部进行加压，使铆钉受力膨胀，直到铆钉成型为止。而冷铆又分为摆碾铆接法和径向铆接法，摆碾铆接法就是铆头沿着圆周方向进行摆动碾压，而径向铆接法的原理就是铆头的运行轨迹是呈现梅花状的，铆头每次都通过铆钉的中心点。

热铆接技术是要将铆钉进行加热，当加热到一定温度以后才可以使用，加热后的铆钉塑性会提高、硬度降低、钉头成型容易，所以热铆需要的外力很少，在铆钉冷却的时候，钉杆的长度会出现收缩情况，这样可以增加板料之间的压力和摩擦阻力，有效地提高了铆接的强度。热铆常用在铆钉的材质塑性弱、直径很大、铆力不足等情况。

铆接时利用铆头对铆钉施加压力，是铆钉出现塑性变形的情况，碾压铆接技术在铆接的时候需要的力很小，对工件也不会出现损伤。铆钉在铆接变形时受力非常的均匀，防止铆接材料出现硬化，影响其延展性，铆接技术可以对铆接不易变形的材料进行铆接。铆钉在铆接时会产生很小的加工硬化现象，所以铆钉具有很好的抗疲劳强度、抗丛集韧性，这样可以大大的提高铆钉的承载能力。在铆接时铆钉表面的运动方式是滚动，这样的方式可以有效地保证铆钉不会受到损伤，表面表现的很美观。在铆接的过程中不会产生噪音、冲击和振动现象，对于一些精密部件的加工制造很有利，并大大的降低了工作人员的工作强度。对于铆接时，只要改变铆头的形状就可以对各种形状的铆钉进行操作。

二、铆接技术面临的问题

铆接技术是现在主要的机械连接手段之一，铆接主要就是用铆钉将两个分离的事物连接在一起，与其他技术相比铆接技术的起步比较晚，而且前期发展比较缓慢，主要是因为铆接工艺面临着很多的问题，阻挡了铆接技术的发展脚步，但是如今高性能的飞机的研发等领域，为了满足结构设计，铆钉技术的优势又被人们所重视，各种各样的新型铆接工艺不断地得到了发展，如今看来铆接技术的发展前景非常的好，实用性也是众所周知的。

但是铆接技术还是存在着很多的不足之处，普通铆接工艺强度不足，就会影响使用。铆接工艺是采用过盈配合的方式，为了满足结构的可靠性、安全性、承载能力等要求，在飞机的研发过程中，就会需要铆接技术，但是飞机的结构需要减轻重量，就会使用钛合金作为主要的材料，但是普通的铆接技术在连接钛合金的时候，铆钉会产生裂纹，采用热铆可以改善铆钉裂纹的情况，但是热铆的填充质量很差，接头的疲劳强度很低，这样是无法使用的。

随着科技的快速发展，大直径的铆接的应用越来越多，而大直径的铆接必须要用手铆，但是在铆接工作过程中会产生很大的后坐力，这会严重的影响施工人员的身体健康和生产效率，阻碍了铆接技术的发展。

三、铆接技术的分类

1.最早的铆接技术

在很早以前，人们就发现了铆接的用处，由于工作原理简单，连接性很强，制作和比较简单。虽然在早期铆接技术没有得到人们重视和推广，但是也为我们如今铆接技术的使用和推广奠定了很好的基础，随着工业化的发展，科学技术的不断进步，铆接工艺和铆接技术被人们不断的完善和研发，各种技术层出不穷。

2.冲压铆接技术

冲压铆接技术发展的十分早，主要是铆头在垂直方向做运动，利用压力将铆件铆合在一起，冲压铆接技术为人们的生产生活带来了很大的便利，但是冲压铆接技术自身有很大的不足之处，当压力压紧铆件时，铆件会出现不同程度的变形，从而影响铆件的使用性能，随着科技的快速发展，冲压铆接技术也在不断的发展，应用高科技加快了工作效率，减轻了人们的工作压力，并且在模具、设备、成型工艺等方面应用广泛。

3.滚压铆接技术

滚压铆接技术的诞生，解决了原有的铆接技术控制精度不高、控制方式单一等问题，滚压铆接技术主要利用回转成型模具使金属变形达到联结的效果。在滚压过程中，滚轮对铆件施加压力，单位面积的压力很大，适合加工高强度不易变形的材料，滚压铆接技术提高了质量的稳定性、降低了废品率的产生、提高了铆接的效率、增强了市场竞争能力。

4.TXO圆点铆接技术

TXO圆点铆接技术具有技术性和经济性，属于无铆钉铆接技术。TXO圆点铆接技术的工作原理是利用TXO气、液增力缸式冲压设备和独特的模具，使板件出现挤压变形的现象，形成TXO圆点。TXO圆点铆接技术可以将厚度不同的板件进行连接，对板件的表面是没有要求的，但是TXO圆点铆接技术还有很大的局限性，还需要不断的完善。另外还有TXO圆点与液压相结合的铆接技术，叫做无腔铆接技术，都大力的推动铆接技术的不断发展。随着科技的进步，铆接技术对现在提高生产效率和提高经济效率都有很大的意义。

四、新型电磁铆接技术的发展

美国与俄罗斯等发达国家已经研发出电磁铆接设备，这种技术与传统的铆接技术相比具有加载速率高、应变率大、材料的变形方式不同于压铆等静态加载。这种设备给人们带来了很大的经济效益，大大的改善了传统铆接技术工艺强度不足的缺点，完善了铆件的结构，增加了铆件的使用寿命。低电压电磁铆接技术的研究，使得噪音减小、连接强度高、生产效率高，得到了广泛的应用。电磁铆接技术实际上是在电容器中存储能量，然后再通过线圈放电，将电能转换成机械能，以完成铆钉的塑性变形的目的。电磁铆接技术具有均匀的干涉配合连接、低噪声和低振动、效率高、适用于套合金和复合材料结构、适用于干涉螺栓等优势，被广泛的应用于各个领域。

我国的先进铆接技术还处于发展阶段，但是我国已经加大投资力度和开发力度，在这方面已经得到了很大的成果，我国已经成功的研发出中压电磁铆接设备，并且已经得到了推广，现在我国在高电压铆接质量、设备的安全可靠性等方面得到了很大的发展，研制出低电压电磁铆接技术，相信很快就可以得到广泛的应用。未来电磁铆接技术将不断的得到改进和完善，会为我国未来的发展带来很大的好处，同时我们还应盖继续努力，不断的研究和探索，使铆接技术发展超越其他国家。

结语：

在工业化城市快速发展的今天，机械连接技术是不可缺少的，而铆接技术是主要的连接方法，在很长的一段时间内都会占据着很重要的地位，铆接技术的应用十分的广泛，主要应用于航空航天、汽车制造和维修、船舶、等制造业中，铆接技术包含的很多，随着科技的发展，铆接技术也快速的发展着，我们只有更深刻的了解铆接技术，加深理念，虚心务实，了解铆接技术的发展方向，并不断的提出自己的新想法，这样铆接技术才能得到发展和进步。

参考文献

[1]曹增强.铆接技术发展状况.航空学报，2000.

[2]刘瑞军等，自冲铆接技术在汽车车身轻量化中的应用，汽车技术，2004.

[3]万淑敏、李双义等，半空心铆钉自冲铆接地工艺参数及模具质量的判定，天津大学学报，2007