鉚釘?shù)闹圃旃に囆韪鶕?jù)材料特性、結(jié)構(gòu)類(lèi)型(如實(shí)心、半空心、抽芯等)及性能要求(如強(qiáng)度、耐腐蝕性)進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。以下是鉚釘制造的重要工藝流程及關(guān)鍵技術(shù),涵蓋原材料處理、成型、熱處理、表面處理等環(huán)節(jié):原材料選擇與預(yù)處理材料選擇金屬鉚釘:常用鋁合金(如2024、7075)、不銹鋼(304、316)、鈦合金(Ti-6Al-4V)、碳鋼(如1010、1018)等,需根據(jù)被連接材料的強(qiáng)度、耐腐蝕性要求匹配。復(fù)合材料鉚釘:碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)鉚釘用于輕量化場(chǎng)景(如航空航天),需通過(guò)預(yù)浸料鋪層和模壓成型工藝制造。塑料鉚釘:尼龍(PA66)、聚甲醛(POM)等工程塑料鉚釘用于電子設(shè)備或汽車(chē)內(nèi)飾,需具備絕緣性和耐化學(xué)性。預(yù)處理切割:將盤(pán)條或棒材切割為指定長(zhǎng)度(誤差≤±0.1mm),常用設(shè)備為高速精密剪切機(jī)。消防裝備:防火服金屬扣件用鉚釘固定,高溫下不脫落。徐州鉚釘BOM-R16
案例:航空航天用2024鋁合金鉚釘經(jīng)T6熱處理后,剪切強(qiáng)度達(dá)310MPa,滿(mǎn)足NAS標(biāo)準(zhǔn)要求。退火(鈦合金鉚釘)目的:消除冷加工硬化,提高塑性(如將Ti-6Al-4V的延伸率從8%提升至15%)。工藝:在700-750℃下保溫1小時(shí)后空冷,組織轉(zhuǎn)變?yōu)榈容Sα+β相,便于后續(xù)鉚接變形。四、表面處理工藝表面處理用于提高鉚釘?shù)哪透g性、耐磨性或美觀(guān)性,常見(jiàn)工藝包括:電鍍鋅鍍層:厚度5-15μm,鹽霧試驗(yàn)≥96小時(shí)無(wú)白銹,用于碳鋼鉚釘?shù)姆栏ㄈ缙?chē)車(chē)身鉚釘)。鎳鍍層:厚度3-8μm,硬度達(dá)HV500-600,用于鋁合金鉚釘?shù)哪湍ピ鰪?qiáng)(如飛機(jī)蒙皮鉚釘)。陽(yáng)極氧化適用材料:鋁合金鉚釘。美國(guó)原裝進(jìn)口鉚釘HK3413鉚接與振動(dòng)阻尼:鉚接連接能有效提高結(jié)構(gòu)的抗振性能,減少振動(dòng)帶來(lái)的損害。
特點(diǎn):成本低、適用性廣,但需預(yù)鉆孔且鉚接后表面不平整,多用于非精密結(jié)構(gòu)(如鋼結(jié)構(gòu)橋梁、船舶甲板)。案例:港珠澳大橋鋼箱梁連接中,使用直徑24mm的實(shí)心鉚釘,單釘抗剪強(qiáng)度達(dá)120kN。半空心鉚釘結(jié)構(gòu):釘桿中部為空心,鉚接時(shí)通過(guò)工具(如鉚槍?zhuān)⒖招牟糠謮簼⒉⑾蛲馀蛎?。特點(diǎn):鉚接后表面平整,適用于薄板連接(如汽車(chē)車(chē)身、家電外殼),但抗拉強(qiáng)度略低于實(shí)心鉚釘。案例:特斯拉Model 3車(chē)身采用半空心鉚釘連接鋁板,鉚接速度達(dá)每分鐘15次,單釘成本比焊接降低30%。
解決方案:使用鈦合金實(shí)心鉚釘,配合液壓鉚接機(jī)實(shí)現(xiàn)壓力波動(dòng)≤±1.5bar,確保鉚釘頭高度一致(誤差≤0.05mm),避免應(yīng)力集中。軌道交通車(chē)輛制造需求:高鐵車(chē)體需滿(mǎn)足EN 12663標(biāo)準(zhǔn),連接部位需具備抗沖擊性(如30kJ沖擊能量無(wú)脫落)。解決方案:采用鋁合金抽芯鉚釘連接車(chē)體側(cè)墻,鉚釘間距≤100mm,并通過(guò)有限元分析優(yōu)化鉚接布局,使車(chē)體靜態(tài)彎曲剛度達(dá)38MN·m2。建筑鋼結(jié)構(gòu)加固需求:既有建筑改造中需快速連接新增鋼構(gòu)件,且避免焊接火花引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。鉚釘?shù)臒崽幚恚和ㄟ^(guò)熱處理可以增強(qiáng)鉚釘?shù)膹?qiáng)度和耐磨性,延長(zhǎng)使用壽命。
塑料鉚釘:尼龍(PA66)、聚甲醛(POM)等工程塑料鉚釘用于電子設(shè)備或汽車(chē)內(nèi)飾,需具備絕緣性和耐化學(xué)性。預(yù)處理切割:將盤(pán)條或棒材切割為指定長(zhǎng)度(誤差≤±0.1mm),常用設(shè)備為高速精密剪切機(jī)。清洗:通過(guò)超聲波清洗去除油污、氧化皮,避免后續(xù)加工中產(chǎn)生缺陷。退火:對(duì)高碳鋼或鈦合金進(jìn)行球化退火,降低硬度(如從HRC30降至HRC20),提高冷鐓成型性。冷鐓成型工藝?yán)溏吺倾T釘制造的重要工藝,通過(guò)模具在常溫下將金屬線(xiàn)材塑性變形為鉚釘雛形,具有效率高(每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件)、材料利用率高(可達(dá)95%以上)的特點(diǎn)。單工位冷鐓適用場(chǎng)景:簡(jiǎn)單實(shí)心鉚釘(如直徑≤6mm的平頭鉚釘)。鉚接技術(shù)發(fā)展:隨著技術(shù)的發(fā)展,新型鉚接技術(shù)不斷涌現(xiàn),提升了鉚接的精度和速度。江蘇鉚釘244X
風(fēng)電設(shè)備:葉片根部嵌入百枚鉚釘,抗12級(jí)臺(tái)風(fēng)持續(xù)載荷。徐州鉚釘BOM-R16
自沖鉚接(SPR)鉚釘結(jié)構(gòu):釘桿帶尖銳頭,鉚接時(shí)直接刺入上層材料,并在下層材料中擴(kuò)張形成互鎖。特點(diǎn):無(wú)需預(yù)鉆孔,可連接異種材料(如鋁-鋼、碳纖維-金屬),廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)一體化壓鑄車(chē)身。案例:蔚來(lái)ET7車(chē)身采用SPR鉚釘連接前后縱梁,鉚接點(diǎn)數(shù)量超2000個(gè),車(chē)身抗扭剛度達(dá)34kN·m/deg。抽芯鉚釘(拉鉚釘)結(jié)構(gòu):由釘體和釘芯組成,通過(guò)拉力使釘芯斷裂,釘體膨脹形成鎖緊結(jié)構(gòu)。特點(diǎn):?jiǎn)蝹?cè)操作、安裝便捷,適用于封閉結(jié)構(gòu)或難以接近的鉚接部位(如飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)部)。徐州鉚釘BOM-R16