铆接工艺技术.docx
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铆接工艺技术
铆接工艺技术
铆接工艺与设备
2007-12.25/YF001
2007-12-25
HAPM/YF-001
Administrator
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铆
接
工
艺
与
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铆接工艺与设备
2007-12.25/YF001
1旋铆工艺与设备
1.01旋铆设备
1.01-1工艺原理与特点
一、冷碾铆接法的基本原理及工艺特点:
所谓冷碾铆接法，就是利用铆杆对铆钉局部加压，并绕中心连续摆动直到铆钉成
形
的铆接方法。
按照这种铆接法的冷碾轨迹，可将其分为摆碾铆接法及径向铆接法。
摆碾铆接法较易理解，该铆头仅沿着圆周方向摆动碾压。
而径向铆接法较为复杂，
它的铆头运动轨迹是梅花状的，铆头每次都通过铆钉中心点，即铆头不仅在圆周方
向有运动，而且沿径向也在摆动碾压。
就两种铆接法比较而言，径向铆接面所铆零
件的质量较好，效率略高，并且铆接更为稳定，铆件无须夹持，即使铆钉中心相对
主轴中心略有偏移也能顺利完成铆接工作。
而摆碾铆接机必须将工件准确定位，最
好夹持铆件。
然而径向铆接机因结构复杂，造价高，维修不方便，非特殊场合一般
不采用。
相反地，摆碾铆接机结构简单，成本低，维修方便，可靠性好，能够满足
90,以上零件的铆接要求，因而受到从多人士的亲睐。
此外，利用摆碾铆接的原
理，还可以制造适宜于多点铆接的多头铆接机，在现代工业生产中有其独特的优势。
二、冷碾铆接法同传统铆接法的工艺特性对比
1、冷碾铆接法所需摆碾力极小，仅为锤击、冲压等铆接方式的1,10,1,15。
因为传统的铆接方式是铆杆对铆钉事例施压，其压力越靠近轴心越大，而冷碾
铆接法是以连续的局部变形便铆钉成形，其所施压力离铆钉中心越远越大，这
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恰恰符合材料变形的自然规律。
因此，采用冷碾铆接法所需设备吨位极小，节
省费用。
2、冷碾铆接法使铆钉的变形顺从金属自然流向，不会降低材料的缺口冲击韧性和
延展性，减少了在铆钉墩头周围出现切向拉应力过高的危险，铆后材料无折断
纤维流，能提高铆钉的承载能力。
将摆动冷碾铆接与传统锤击、冲压铆接试件
做破坏性试验后知，冷碾铆接法所产生的联接强度约高于传统铆接的80,。
冷
碾铆接后铆钉几乎无弯曲、鼓肚、墩粗等变形现象。
同时与铆钉相连的部件毫
无变形。
而用锤击、冲压铆接，由于是事例施压，冲击盛开，上述缺陷较为明
显。
3、冷碾铆接法铆头在铆钉上作纯滚动而无滑动，铆钉成型后的表面粗糙度仅取决
于铆头，而铆头表面粗糙度容易保证，因而采用冷碾铆接铆钉表面光洁美观是
其它铆接方法所不能比拟的。
4、采用冷碾铆接法铆接时几乎无噪声（低于70db）、无振动。
而传统的锤击、
冲压铆接方式噪声超过90db。
5、冷碾铆接机操作方便安全。
冲床冲铆经常发生冲掉手指等恶性事故，人工锤铆
误伤也时有发生，而碾铆相对较安全。
主轴虽有旋转，但有可行的安全保护罩，
铆头与工件接触面小。
6、使用冷碾铆接机时，由于铆钉材料具有特别好的形变性能，铆杆不会出现质量
问题，寿命较高，同时，只要改变铆头的形状，就可以铆接多种形状。
三、冷碾铆接法的应用范围
1、可铆接的材料:
除了可铆接低碳钢铆钉外，还可铆接中碳钢及不锈钢铆钉，当
然铜、铝铆钉更是在铆接范围之列。
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铆
接
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2、可铆接的形状:
只要改变铆头的形状，就能铆接成各种形状，此外，径向铆
接
机还可和于压印。
3、适用行业:
冷碾铆接法可广泛用于精密机械、纺织器材、钢制家具、建筑
五金、
高低压电器、五金工具、汽车、摩托车配件等众多行业，特别是在汽车门锁、
刮水器、制动器、离合器、后门撑杆、门铰链、玻璃升降器、化油器、手制动
器、转向球接头、摩托车减震器等汽摩配件行业中应用更为广泛。
1.01-2设备型号与选型
我公司目前现有的旋铆设备主要采采购于武汉长江铆接机制造公司.
[1]径向铆接机设备型号
JM3T
Q
JM3T
QB
JM6T
JM6T
Q
JM9JM9T
JM12
/C
JM16
/C
JM20JM30
结构形
式
径向台
式
径向台
式
径向台
式
径向台
式
径向立
式
径向台
式
径向立
式
径向立
式
径向立
式
径向立
式
动力气动气动液压气动液压液压液压液压液压液压
最大铆
接直径
（mm
）
φ3φ3φ6φ6φ9φ9φ12φ16φ20φ30
最大铆
接压力
（Kn）
3.53.599141420346590
最大工
作行程
（mm
）
20203030303030/6030/603030
铆头到
工作台
最大距
离
（mm
）
5580150150245220340200260280
铆头中
心到机
身面距
离
8080125125135160135195225225
4
铆
接
工
艺
与
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（mm
）
工作台
长×宽
（mm
）
φ60
240×1
80
320×2
20
320×2
20
260×2
30
360×2
90
260×2
30
350×2
85
430×29
0
430×2
90
工作台
定位孔
直径
（mm
）
φ10φ10φ16φ16φ16φ16φ16φ25φ25φ25
机头或
工作台
升降量
（mm
）
5080150150245220340200260280
主
轴
电
机
功
率
Kw
0.180.180.370.370.750.750.751.12.24.2
转
速
rp
m
960960960960960960960960960960
油
泵
电
机
功
率
Kw
,,,,,0.55,,,0.550.550.551.12.22.2
转
速
rp
m
,,,,,1400,,,140014001400140014001400
外形尺
寸长
×宽×
高
（mm
）
350×3
00
×650
350×3
00
×650
400×3
20
×900
400×3
20
×800
730×4
90
×1470
725×4
50
×1010
730×4
90
×1570
850×6
00
×1650
1070×6
00
×1930
830×5
60
×2105
机床净
重
（Kg）
505085703502803805708501500
5
铆
接
工
艺
与
设
备
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0
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7
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1
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5
[2]摆辗铆接机设备型号
GM6
T
GM6TQ
GM9,
A
GM9
T
GM9L
GM16/
C
GM16/
C
GM20
GM
30
结构形式
摆辗
台式
摆辗台式摆辗立式
摆辗
台式
摆辗落地
式
摆辗立式摆辗立式摆辗立式
摆辗
立式
动力液压气动液压液压液压液压液压液压液压
最大铆接
直径
（mm）
φ6φ6φ9φ9φ9φ12φ16φ20φ30
最大铆接
压力
（Kn）
9914141420346590
最大工作
行程
（mm）
303030303030/6030/603030
铆头到工
作台最大
距离
（mm）
150150270220820340200265280
铆头中心
到机身面
距离
（mm）
125125135160160135195225225
工作台长
×宽
（mm）
320×
220
320×22
0
260×23
0
360×
290
360×29
0
260×23
0
350×28
5
430×29
0
430
×2
90
工作台定
位孔直径
（mm）
φ16φ16φ16φ16φ16φ16φ25φ25φ25
机头或工
作台升降
量
（mm）
150150270220220340200265280
主
轴
电
机
功率
Kw
0.370.370.370.370.370.751.12.24
转速
rpm
960960960960960960960960960
油
泵
电
机
功率
Kw
0.55,,,0.550.550.550.551.12.22.2
转速
rpm
1400,,,140014001400140014001400
140
0
[3]公司
摆辗铆
外形尺
寸长
宽×高
（mm
机床净
（Kg
司现有设备型
铆接机GM
尺
长×
高
m）
400×
320
×800
净重
）
85
型号
M16-C
400×50
0
×800
70
700×50
0
×1470
7
4
×
3202
25×
450
×101
0
740×
×16
280350
400
00
700×5
0
×1570
850
0330/35
50
0/1
850×60
0
×1650/
700
50570/59
0
/1
1070×6
00
×1930
90850
6
107
0×
600
×2
100
150
0
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接
工
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与
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径向铆接机JM16-C
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接
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1.02旋铆工艺
1.02-1铆接结构与方式
1扁平型2沉头型3圆弦型
6扩口型5圆柱型
4碗型
7外翻边型8内翻边型
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铆
接
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1.02-2铆头结构与设计
铆接质量的好坏除了铆接机制造加工达到企业的设计要求外，关键在于铆头尺寸设计的合理性及
其加工精度的高低。
铆头设计合理、加工精度高，则铆接面质量高，否则其反。
下面介绍一下铆头
设计及制作时需掌握的几大要素:
a、铆头的材质:
铆头的材料选择常选用模具钢。
如CR12MoV，W18Cr4V。
按铆头设计尺寸
加工，进行淬火处理（HRC58,62）。
最后上磨床磨到设计尺寸，使表面粗糙度达到以上。
b、铆头的尺寸设计
铆头在庸讨凶苁俏谱徘蛐慕性硕还茉谑裁辞榭鱿拢虬刖冻ざ榷疾荒芨谋洌在加工铆头时要确保图表中D的尺寸精度。
下面介绍三种典型铆头的设计。
A.下面我们介绍一下最常用的三种类型的铆头。
?
扁平型铆头的设计
扁平型铆头的是使用最频繁的一种类型。
A根据铆接零件铆接成型完毕后铆钉的尺寸确定。
如
铆钉未铆前为φ6mm，铆接后尺寸为φ8mm，这时铆头A的尺寸一定要?
8mm，常选用大于铆接
成型后的尺寸2mm。
E的尺寸为F,D的一半。
（参看图表）
型号
关键尺寸（单位:
mm）
材料淬火硬度
DF,DG×HCB
模具钢
HRC
3mm系列机型50302.2×1.7φ12φ20Crl2Mov58-62
6mm系列机型50302.2×1.7φ12φ20Crl2Mov58-62
9mm系列机型50302.2×1.7φ12φ21Crl2Mov58-62
12mm系列机型50302.2×1.7φ12φ21Crl2Mov58-62
16mm系列机型62352.8×2.2φ20φ28Crl2Mov58-62
20mm系列机型62352.8×2.2φ20φ30Crl2Mov58-62
30mm系列机型62354.0×2.8φ25φ35Crl2Mov58-62
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铆
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工
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与
设
备
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5
?
半园头型铆头的设计
当工件铆接完毕后成型形状为半园头型时，圆弧半径R根据零件铆接要求确定。
例如:
要在9mm系列铆接机上要将6mm直径的铆钉铆成W,8mm直径的半园头，
半园头弦
高度L为1mm，则铆头总长度为D=50+1?
2=50.5mm，A,W，2,10mm（一般情况
下A,W
的值取1,3mm）。
如图所示
型号
关键尺寸（单位:
mm）
材料
淬火硬
度
DF,DG×HCB
模具钢
HRC
3mm系列机型50，L/2302.2×1.7φ12φ20Crl2Mov58-62
6mm系列机型50，L/2302.2×1.7φ12φ20Crl2Mov58-62
9mm系列机型50，L/2302.2×1.7φ12φ21Crl2Mov58-62
12mm系列机型50，L/2302.2×1.7φ12φ21Crl2Mov58-62
16mm系列机型62，L/2352.8×2.2φ20φ28Crl2Mov58-62
20mm系列机型62，L/2352.8×2.2φ20φ30Crl2Mov58-62
30mm系列机型62，L/2354.0×2.8φ25φ35Crl2Mov58-62
11
铆
接
工
艺
与
设
备
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0
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?
外翻边铆头的设计
如图所示为铆头制作的尺寸，V为空心铆钉的内径d+0.5mm即V=d+0.5，如铆钉内径超过
6mm则加上的数值应加大，一般d?
6mm可加0.5，12mm?
d?
6mm可加1,当d?
12mm可加
1.5，A,W，2mm（一般情况下A,W的值取1,3mm），L为铆接后翻边的高度，其尺寸可自
定。
N为扩口部位深度，其值由铆钉空心深度决定。
型号
关键尺寸（单位:
mm）
材料
淬火硬
度
DF,DG×HCB
模具钢
CHR
3mm系列机型50，L/2302.2×1.7φ12φ20Crl2Mov58-62
6mm系列机型50，L/2302.2×1.7φ12φ20Crl2Mov58-62
9mm系列机型50，L/2302.2×1.7φ12φ21Crl2Mov58-62
12mm系列机型50，L/2302.2×1.7φ12φ21Crl2Mov58-62
16mm系列机型62，L/2352.8×2.2φ20φ28Crl2Mov58-62
20mm系列机型62，L/2352.8×2.2φ20φ30Crl2Mov58-62
30mm系列机型62，L/2354.0×2.8φ25φ35Crl2Mov58-62
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铆
接
工
艺
与
设
备
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5
A.下面我们介绍一下其它类型的铆头。
1、预压铆头
2、匡形铆头
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铆
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与
设
备
|
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3、压花铆头
4、让位铆头
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接
工
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与
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备
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5、内翻边铆头
1.02-3铆接缺陷与控制
常见的旋铆缺陷:
1.铆接高度偏差;
2.铆接后零件或铆钉变形;
3.转动部件铆接后零件转动不灵活或不能转动;
4.铆接后零件或铆钉上出现裂纹;
5.铆接过程中铆头（设计不合理）与零件干涉,零件上有划痕;
6.铆接后的零件（要求铆紧）松动有间隙,
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接
工
艺
与
设
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常规缺陷控制与预防:
1.铆接工序开始时,调整铆床工作台位置后将其锁紧;测量首件末件零件的铆接高度,
规范铆工操作,铆头落到下极限位置后停留几秒钟后再松开踏板;
2.检查零件在在夹具上的定位与支撑、铆头设计、铆钉尺寸材料和硬度以及铆钉结构
对铆接工艺的适用性;铆钉结构和铆接夹具的结构上必需要保证支撑面的面积至少要
大于1.2倍的铆接面的面积,铆钉与铆座之间的最大间隙要控制在0.3mm以内;
3.检查操作人员的操作,铆接夹具的定位,铆接高度和铆钉结构工艺性;
4.检查操作人员的操作,铆接夹具的定位,铆接高度和铆钉结构工艺性及铆钉和零件材
料成分和硬度;
5.检查铆头结构设计,通知工装设计员更改;
6.检查并规范操作人员的操作和夹具上零件的定位;在这种情况下尽量在夹具上增加
预压机构;
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铆
接
工
艺
与
设
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0
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2冲铆工艺与设备
2.01冲铆设备
2.01-1工艺原理与特点
本工艺主要是通过铆钉或零件受力后发生塑性变形从而把零件联接起来.
2.01-2设备型号与选型
冲床1T,16T,40T,60T,100T,160T,250T,300T
机床闭合高度可调整并锁定
工作过程中冲击力大
机床有气垫提供反顶力
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铆
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工
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与
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液压机10T30T40T
滑块行程可以调整,通过机床调整滑块行程不精确
全行程可加载标称力
冲铆过程中需要由工装限位
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铆
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工
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TOX8T27T30T
只有加力行程可加载标称力,加力行程比较短;回程力只有200-600KG
冲铆过程中需要由工装限位
本设备可以实现力限位（工作过程中达到标称力后自动返程）
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铆
接
工
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与
设
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2.02冲铆工艺
2.02-1冲铆结构与方式
A铆接零件图片
20
铆
接
工
艺
与
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零件铆
1.铆钉
2.铆钉
铆接示意图
钉端面（单面
钉端面局部
图
面）冲铆
冲铆
223
铆
接
工
艺
与
设
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铆
接
工
艺
与
设
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铆
接
工
艺
与
设
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3.铆钉双面铆接
A）
B）
4.翻边
边铆接
3
铆
接
工
艺
与
设
备
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铆
接
工
艺
与
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2.02-2铆接模具的设计
1.冲铆力的计算
普通冲铆过程就是一种冷镦过程,冲铆力按以下公式计算;
P=冷镦力（N）,H=镦头高（mm）,
D=镦头直径（mm）,
F=头部的工具接触面积（mm
）
冷镦材料σ
及各系数如下表
符号项目条件数
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