[科普中国]-无铆钉连接

无铆钉连接技术是一种逐步取代传统落后连接工艺的新型连接方法。其价格优惠，成本较低，生产连接自动化程度高，且生产效率极高。

无铆钉连接机理无铆钉连接是利用板件本身的冷变形能力，对板件进行压力加工，使板件产生局部变形而将板件连接在一起的一种板件连接技术，这是一种不需要额外连接件的板料连接方式。这种连接方式不需要点焊、铆接即可实现不同厚度不同材料的两层或多层板件的最佳连接。连接对板件表面无任何要求，表面有镀层、喷漆的工件无需处理即可直接连接，并且不损伤工件表面，无连接变形。这种连接广泛应用于汽车工业中，特别是应用汽车车体。1

技术简介无铆钉连接技术利用板材压接机和专用连接模具，通过一个瞬间强高压加工过程，依据板件本身材料的冷挤压变形，形成一个具有一定抗拉力和抗剪强度的无应力集中内部镶嵌圆点，即可将不同材质不同厚度的两层或多层板件连接起来。无铆钉连接技术对板件表面无任何要求，连接点处板件表面原有的镀层、漆层不受损伤。连接过程自动化程度高，可单点或多点同时连接，并能进行无损伤连接强度检测及全过程自动监控，生产效率极高。

在无铆钉连接过程中，凸模首先与上层材料接触，材料在上模的压力下，开始往凹模内拉伸变形，同时凹模的活动部分向外张开，以使金属材料充分的在凹模的型腔内变形，形成一个紧密的连接点，然后凸模返程，凹模的活动部分在弹簧力的作用下回到原始位置。

无铆钉连接实验交流伺服直驱无铆钉连接设备作为主要的工作装置，能够实现变速、变行程，有效的提高效率。当冲头到达预期位置，开始反向运行。在无铆钉连接过程中，主要在剖面上创建S形机械锁。在塑性成形连接过程中，模具几何形状是一个重要的影响因素，且材料本身的性能也影响接头的质量。当板料底部厚度达到组合厚度的40% 的时候，S 形基本形成。并且，评价接头质量的定量标准主要就是接头的强度。一般情况下，该设备能够提供10～150kN 的冲压力。Al6061 板的力学性能在测试中，接头的形状多为圆形或者方形，本实验中主要采用圆形接头。Y. Abealet 等人的文章中，阐述了高强钢的断裂主要因为较差的韧性和冲头拐角处的变形情况，并提出接头强度决定铆接质量的评价因素。

为了方便对接头进行强度测试，一般情况在铆接的过程中将板料的排列分成水平和垂直两种，测量板料的拉伸强度采用垂直的排列方式，设计专用夹具进行测量。而对接头进行剪切强度测试，则采用水平排列的方式，也需要设计专用夹具进行测量。1

应用无铆钉连接技术被广泛应用于汽车、航天以及家电行业金属板料的连接，主要加工薄板金属。虽然关于无铆钉连接的专利早在19 世纪就已经出现了，但是上个世纪才被人们开始重视，尤其是随着汽车行业的快速发展以及人们对环境要求的不断提高，无铆钉连接技术也开始走进人们的视野，并广泛地应用到各个领域中。另外，在汽车车顶骨架、前盖内板加强件、汽车前盖扣锁加强板、行李箱盖板等零部件中都使用了无铆钉连接技术，在国外的奥迪、宝马、奔驰、大众、雪铁龙、福特、通用等国际知名公司都已在汽车制造业中广泛采用了无铆钉连接技术。

随着汽车工业的飞速发展，国内无铆钉连接技术也受到了众多汽车生产厂家的追求，如一汽大众的迈腾、速腾、新宝来、上海大众的途安、上海通用的凯迪拉克等都在车身上应用了无铆钉连接技术。应用最广的无铆钉连接设备，主要采用气动和液动两种驱动方式进行无铆钉连接。德国TOX公司以气液增压，英国Henrob 公司伺服电动系统的自冲铆接设备和工艺采用两种，瑞士Baltec 公司径向铆接设备采用的也是气动和液动增压的方式进行无铆钉连接，国内设备主要来源于国外的技术支持。随着直驱技术成为国外数控机床领域技术领先者的象征，也成为国内数控机床领域的技术竞争焦点。1

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学