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    緊固件知識

    鈑金件上的螺母、螺釘種類(lèi)(lèi)介紹

    作者:創(chuàng )(chuàng )始人 日期:2022-08-17 人氣:23937

    件上的螺母、螺釘的結構形式

    鉚接螺母

    鉚接螺母常見(jiàn)(jiàn)的形式有壓鉚螺母柱、壓鉚螺母、漲鉚螺母、拉鉚螺母、浮動(dòng)(dòng)壓鉚螺母

    壓鉚螺母柱

    壓鉚就是指在鉚接過(guò)(guò)程中,在外界壓力下,壓鉚件使基體材料發(fā)(fā)生塑性變形,而擠入鉚裝螺釘、螺母結構中特設的預制槽內,從而實(shí)(shí)現兩個(gè)(gè)零件的可靠連接的方式,壓鉚的非標螺母有兩種,一種是壓鉚螺母柱,一種是壓鉚螺母。采用此種鉚接形式實(shí)(shí)現與基材的連接的,此種鉚接形式通常要求鉚接零件的硬度要大于基材的硬度。普通低碳鋼、鋁合金板、銅板板材適合于壓接壓鉚螺母柱,對于不銹鋼和高碳鋼板材因為材質(zhì)(zhì)較硬,需要特制的高強度的壓鉚螺母柱,不僅價(jià)(jià)格很高,而且壓接困難,壓接不牢靠,壓接后容易脫落,廠(chǎng)(chǎng)家為了保證可靠性,常常需要在螺母柱的側面加焊一下,工藝性不好,因此,有壓鉚螺母柱和壓鉚螺母的鈑金零件盡可能不采用不銹鋼。包括壓鉚螺釘、壓鉚螺母也是這種情況,不合適在不銹鋼板材上使用。

    壓鉚螺母柱的壓接過(guò)(guò)程如圖1-41所示:

    圖片

    圖 1-41  壓鉚過(guò)(guò)程示意圖

    壓鉚螺母

    壓鉚螺母的壓接過(guò)(guò)程如圖1-42所示:

    圖片

    圖 1-42  壓鉚過(guò)(guò)程示意圖

    漲鉚螺母

    漲鉚就是指在鉚接過(guò)(guò)程中,鉚裝螺釘或螺母的部分材料在外力作用下發(fā)(fā)生塑性變形,與基體材料形成緊配合,從而實(shí)(shí)現兩個(gè)(gè)零件的可靠連接的方式。常用的ZRS等等就是采用此種鉚接型式實(shí)(shí)現與基材的連接的。漲鉚工藝比較簡(jiǎn)(jiǎn)單,連接強度較低,通常用在對緊固件高度有限制,且承受扭距不大的情況。如圖1-43所示:

    圖片

    圖1-43漲鉚過(guò)(guò)程示意圖

    拉鉚螺母

    拉鉚是指在鉚接過(guò)(guò)程中,鉚接件在外界拉力的作用下,發(fā)(fā)生塑性變形,其變形的位置通常在專(zhuān)(zhuān)門(mén)(mén)設計的部位,靠變形部位夾緊基 材來(lái)(lái)實(shí)(shí)現可靠的連接。常用的拉鉚螺母就是采用此種鉚接型式實(shí)(shí)現與基材的連接的。拉鉚使用專(zhuān)(zhuān)用的鉚槍進(jìn)(jìn)行鉚接,多用在安裝空間較小,無(wú)(wú)法使用通用鉚接工裝的情況,例如封閉的管材。如圖1-44所示:

    圖片

    圖 1-44拉鉚過(guò)(guò)程示意圖  

    浮動(dòng)(dòng)壓鉚螺母

    有些鈑金結構上的鉚裝螺母,因為整體機箱結構復雜,結構的積累誤差太大,以致這些鉚裝螺母的相對位置誤差很大,造成其它零件裝配困難,在相應的壓鉚螺母位置上采用壓鉚式浮動(dòng)(dòng)螺母后,很好的改善了這一情況。如圖1-45所示:(注意事項:壓鉚位置一定要有足夠空間)

    圖片

    圖1-45 浮動(dòng)(dòng)壓鉚螺母壓入過(guò)(guò)程示意圖

    漲鉚螺母或壓鉚螺母到邊距離

    漲鉚螺母或壓鉚螺母都是通過(guò)(guò)對板料的擠壓使之與板料鉚合在一起,漲鉚或壓鉚時(shí)(shí)如到邊的距離太近,則容易使此部分變形,無(wú)(wú)特殊要求時(shí)(shí),鉚裝緊固件中心線(xiàn)(xiàn)與板邊緣最小距離應該大于L,見(jiàn)(jiàn)圖1-46,否則必須使用專(zhuān)(zhuān)用夾具防止板的邊緣受力變形。L的大小參見(jiàn)(jiàn)新的《非標緊固件》手冊,每種非標緊固件的L值都有詳細描述。

    圖片

    圖 1-46  中心線(xiàn)(xiàn)與板邊緣最小距離

    影響鉚接質(zhì)(zhì)量的因素

    影響鉚接質(zhì)(zhì)量的因素很多,總結下來(lái)(lái),主要有以下幾個(gè)(gè):基材性能,底孔尺寸,鉚接方式。

    基材性能?;撓捕冗m當時(shí)(shí),鉚接質(zhì)(zhì)量較好,鉚接件的受力較好。

    底孔尺寸。底孔尺寸的大小直接影響鉚接的質(zhì)(zhì)量,開(kāi)(kāi)大了,基材和鉚接件的間隙大,對于壓鉚來(lái)(lái)講,不能有足夠的變形來(lái)(lái)填滿(mǎn)(mǎn)鉚接件上的溝槽,使剪切受力不足,直接影響壓鉚螺母(釘)的抗推力。對于漲鉚螺釘來(lái)(lái)講,底孔太大,鉚接過(guò)(guò)程中由塑性變形而產(chǎn)(chǎn)生的擠壓力變小,直接影響漲鉚螺釘(母)的抗推力和抗扭力。對拉鉚相同,底孔太大,使塑性變形后兩件之間的有效摩擦力減小,影響鉚接的質(zhì)(zhì)量。底孔尺寸小,雖然在一定程度上可以增加鉚接的承力,但是容易造成鉚接外觀(guān)(guān)質(zhì)(zhì)量差,鉚接力大,安裝不便、易造成底板變形等缺點(diǎn)(diǎn),影響鉚接工作的生產(chǎn)(chǎn)效率和鉚接的質(zhì)(zhì)量。

    鉚接方式。在上一節中已經(jīng)(jīng)有所介紹。

    鉚裝螺釘、螺母在使用的過(guò)(guò)程中要非常注意其所在的場(chǎng)(chǎng)合,不同的場(chǎng)(chǎng)合,不同的受力要求,就要采用不同的型式。如果采用的不合適,就會(huì )(huì )降低鉚裝螺釘、螺母的受力范圍,造成連接的失效。下面舉幾個(gè)(gè)例子來(lái)(lái)說(shuō)(shuō)明正常情況下的正確使用方法。

    1) 不要在鋁板陽(yáng)(yáng)極氧化或表面處理之前安裝鋼或不銹鋼鉚裝緊固件。

    2)同一直線(xiàn)(xiàn)上壓鉚過(guò)(guò)多,被擠壓的材料沒(méi)(méi)有地方可流動(dòng)(dòng),會(huì )(huì )產(chǎn)(chǎn)生很大的應力,使工件彎曲成弧形

    3)盡量保證在板的表面鍍覆處理后再安裝鉚裝緊固件。

    4)M5、M6、M8、M10的螺母一般要點(diǎn)(diǎn)焊,太大的螺母一般要求強度較大,可采用弧焊,M4(含M4)以下盡量選用漲鉚螺母,如是電鍍件,可選用未電鍍的漲鉚螺母。

    5)當在折彎邊上鉚壓螺母時(shí)(shí),為保證鉚壓螺母的鉚接質(zhì)(zhì)量,需注意1、鉚孔邊到折彎邊的距離必須大于折彎的變形區。2、鉚裝螺母中心到折彎邊內側的距離L應大于鉚裝螺母外圓柱半徑與折彎內半徑之和。即L>D/2+r。

    凸焊螺母

    凸焊螺母(點(diǎn)(diǎn)焊螺母)在鈑金件結構設計中應用非常廣泛,在公司的結構設計中,也經(jīng)(jīng)常用到,但是,很多設計中,預孔的大小沒(méi)(méi)有按照標準,是無(wú)(wú)法準確定位的。國家標準的凸焊螺母有兩種,一種是焊接六角螺母GB13680-92,定位比較粗糙,定位尺寸不準確,焊接后經(jīng)(jīng)常需要對螺紋回絲;另外一種是焊接六角螺母GB13681-92,焊接時(shí)(shí)有自定位結構,推薦采用這種結構。其結構型式和尺寸按圖1-47和圖1-48,焊接用鋼板焊接前的孔徑D0與板厚H的推薦值按表1-17的規定。

    圖片圖1-47  焊接六角螺母GB13681-92結構型式

    圖片

    圖 1-48焊接六角螺母與鋼板的焊接

    表1-17  焊接六角螺母GB13681-92尺寸和對應鋼板的開(kāi)(kāi)孔厚度(mm)

    螺紋規格(D或D×P)

    M4

    M5

    M6

    M8

    M10

    M12

    M16

    M8×1

    M10×1

    M12×1. 5

    M16×1. 5

    (M10×1.25)

    (M12×1. 25)

    e

    min

    9.83

    10.95

    12.02

    15.38

    18.74

    20.91

    26.51

    dy

    max

    5.97

    6.96

    7.96

    10.45

    12.45

    14.75

    18.735

    min

    5.885

    6.87

    7.87

    10.34

    12.34

    14.64

    18.605

    h1

    max

    0.65

    0.70

    0.75

    0.90

    1.15

    1.40

    1.80

    min

    0.55

    0.60

    0.60

    0.75

    0.95

    1.20

    1.60

    h2

    max

    0.35

    0.40

    0.40

    0.50

    0.65

    0.80

    1.0

    min

    0.25

    0.30

    0.30

    0.35

    0.50

    0.60

    0.80

    m

    max

    3.5

    4

    5

    6.5

    8

    10

    13

    min

    3.2

    3.7

    4.7

    6.14

    7.64

    9.64

    12.3

    D0

    max

    6.075

    7.09

    8.09

    10.61

    12.61

    14.91

    18.93

    min

    6

    7

    8

    10.5

    12.5

    14.8

    18.8

    H

    max

    3

    3.5

    4

    4.5

    5

    5

    6

    min

    0.75

    0.9

    0.9

    1

    1.25

    1.5

    2


    注:盡可能不采用括號內的規格。

    圖片

    圖1-45 浮動(dòng)(dòng)壓鉚螺母壓入過(guò)(guò)程示意圖

    漲鉚螺母或壓鉚螺母到邊距離

    漲鉚螺母或壓鉚螺母都是通過(guò)(guò)對板料的擠壓使之與板料鉚合在一起,漲鉚或壓鉚時(shí)(shí)如到邊的距離太近,則容易使此部分變形,無(wú)(wú)特殊要求時(shí)(shí),鉚裝緊固件中心線(xiàn)(xiàn)與板邊緣最小距離應該大于L,見(jiàn)(jiàn)圖1-46,否則必須使用專(zhuān)(zhuān)用夾具防止板的邊緣受力變形。L的大小參見(jiàn)(jiàn)新的《非標緊固件》手冊,每種非標緊固件的L值都有詳細描述。

    圖片

    圖 1-46  中心線(xiàn)(xiàn)與板邊緣最小距離

    影響鉚接質(zhì)(zhì)量的因素

    影響鉚接質(zhì)(zhì)量的因素很多,總結下來(lái)(lái),主要有以下幾個(gè)(gè):基材性能,底孔尺寸,鉚接方式。

    基材性能?;撓捕冗m當時(shí)(shí),鉚接質(zhì)(zhì)量較好,鉚接件的受力較好。

    底孔尺寸。底孔尺寸的大小直接影響鉚接的質(zhì)(zhì)量,開(kāi)(kāi)大了,基材和鉚接件的間隙大,對于壓鉚來(lái)(lái)講,不能有足夠的變形來(lái)(lái)填滿(mǎn)(mǎn)鉚接件上的溝槽,使剪切受力不足,直接影響壓鉚螺母(釘)的抗推力。對于漲鉚螺釘來(lái)(lái)講,底孔太大,鉚接過(guò)(guò)程中由塑性變形而產(chǎn)(chǎn)生的擠壓力變小,直接影響漲鉚螺釘(母)的抗推力和抗扭力。對拉鉚相同,底孔太大,使塑性變形后兩件之間的有效摩擦力減小,影響鉚接的質(zhì)(zhì)量。底孔尺寸小,雖然在一定程度上可以增加鉚接的承力,但是容易造成鉚接外觀(guān)(guān)質(zhì)(zhì)量差,鉚接力大,安裝不便、易造成底板變形等缺點(diǎn)(diǎn),影響鉚接工作的生產(chǎn)(chǎn)效率和鉚接的質(zhì)(zhì)量。

    鉚接方式。在上一節中已經(jīng)(jīng)有所介紹。

    鉚裝螺釘、螺母在使用的過(guò)(guò)程中要非常注意其所在的場(chǎng)(chǎng)合,不同的場(chǎng)(chǎng)合,不同的受力要求,就要采用不同的型式。如果采用的不合適,就會(huì )(huì )降低鉚裝螺釘、螺母的受力范圍,造成連接的失效。下面舉幾個(gè)(gè)例子來(lái)(lái)說(shuō)(shuō)明正常情況下的正確使用方法。

    1) 不要在鋁板陽(yáng)(yáng)極氧化或表面處理之前安裝鋼或不銹鋼鉚裝緊固件。

    2)同一直線(xiàn)(xiàn)上壓鉚過(guò)(guò)多,被擠壓的材料沒(méi)(méi)有地方可流動(dòng)(dòng),會(huì )(huì )產(chǎn)(chǎn)生很大的應力,使工件彎曲成弧形

    3)盡量保證在板的表面鍍覆處理后再安裝鉚裝緊固件。

    4)M5、M6、M8、M10的螺母一般要點(diǎn)(diǎn)焊,太大的螺母一般要求強度較大,可采用弧焊,M4(含M4)以下盡量選用漲鉚螺母,如是電鍍件,可選用未電鍍的漲鉚螺母。

    5)當在折彎邊上鉚壓螺母時(shí)(shí),為保證鉚壓螺母的鉚接質(zhì)(zhì)量,需注意1、鉚孔邊到折彎邊的距離必須大于折彎的變形區。2、鉚裝螺母中心到折彎邊內側的距離L應大于鉚裝螺母外圓柱半徑與折彎內半徑之和。即L>D/2+r。

    凸焊螺母

    凸焊螺母(點(diǎn)(diǎn)焊螺母)在鈑金件結構設計中應用非常廣泛,在公司的結構設計中,也經(jīng)(jīng)常用到,但是,很多設計中,預孔的大小沒(méi)(méi)有按照標準,是無(wú)(wú)法準確定位的。國家標準的凸焊螺母有兩種,一種是焊接六角螺母GB13680-92,定位比較粗糙,定位尺寸不準確,焊接后經(jīng)(jīng)常需要對螺紋回絲;另外一種是焊接六角螺母GB13681-92,焊接時(shí)(shí)有自定位結構,推薦采用這種結構。其結構型式和尺寸按圖1-47和圖1-48,焊接用鋼板焊接前的孔徑D0與板厚H的推薦值按表1-17的規定。

    圖片圖1-47  焊接六角螺母GB13681-92結構型式

    圖片

    圖 1-48焊接六角螺母與鋼板的焊接

    表1-17  焊接六角螺母GB13681-92尺寸和對應鋼板的開(kāi)(kāi)孔厚度(mm)



    螺紋規格(D或D×P)

    M4

    M5

    M6

    M8

    M10

    M12

    M16

    M8×1

    M10×1

    M12×1. 5

    M16×1. 5

    (M10×1.25)

    (M12×1. 25)

    e

    min

    9.83

    10.95

    12.02

    15.38

    18.74

    20.91

    26.51

    dy

    max

    5.97

    6.96

    7.96

    10.45

    12.45

    14.75

    18.735

    min

    5.885

    6.87

    7.87

    10.34

    12.34

    14.64

    18.605

    h1

    max

    0.65

    0.70

    0.75

    0.90

    1.15

    1.40

    1.80

    min

    0.55

    0.60

    0.60

    0.75

    0.95

    1.20

    1.60

    h2

    max

    0.35

    0.40

    0.40

    0.50

    0.65

    0.80

    1.0

    min

    0.25

    0.30

    0.30

    0.35

    0.50

    0.60

    0.80

    m

    max

    3.5

    4

    5

    6.5

    8

    10

    13

    min

    3.2

    3.7

    4.7

    6.14

    7.64

    9.64

    12.3

    D0

    max

    6.075

    7.09

    8.09

    10.61

    12.61

    14.91

    18.93

    min

    6

    7

    8

    10.5

    12.5

    14.8

    18.8

    H

    max

    3

    3.5

    4

    4.5

    5

    5

    6

    min

    0.75

    0.9

    0.9

    1

    1.25

    1.5

    2


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