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    ?自冲铆接在机箱机柜生产中的应用自冲铆接在机箱机柜生产中的应用付林霄1，尹东海2，黄莹瑛1，李亮1(1.常州博瑞电力自动化设备有限公司，江苏常州213025；2.南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京211102)摘要：简要介绍了机箱机柜生产中的传统铆接方式，对比分析了自冲铆接的技术特点及性能优势，重点阐述了自冲铆接技术在机箱机柜生产中的工艺设计原则和常用铆接参数，对目前存在的问题进行分析并给出了解决方法。关键词：机箱机柜；自冲铆接；工艺设计；铆接参数0引言随着工业，中国制造业迎来新的发展机遇，“智能装备、智能工厂”等概念蓬勃发展，要求工业产品的开发和生产具有根本性的转变和调整，高质量地部署新工艺，尽快产生经济效益。机箱机柜作为工业产品的一部分，***应用于通讯和电力等行业，然而随着劳动力及原材料成本的增长，企业面临的压力日益增大，使得作为促进制造业转型“催化剂”的新材料、新技术和新工艺越来越受到重视。其中，自冲铆接是一种适用于异种材料连接的机械冷连接技术，已在汽车轻量化设计中得到***应用，如通用、福特、奥迪、宝马、沃尔沃、捷豹以及戴姆勒-克莱斯勒等车企的铝合金车身制造[1]。美国 哈克99-6001铆枪头！浙江官方HUCK99-6001铆枪头诚信合作

    根据不同的屏蔽要求设计合理的铆接间距，此外，铆接点底部要有一定的空间，凸缘宽度大于16mm，为铆接头的运动预留足够的空间。冷轧碳钢板和铝板(3A21)是机箱机柜**常用的两类板材，其铆接参数及性能如表1所示。由表1可知，随着板厚的增加，自冲铆接强度也增加，这是因为板越厚，铆钉胀开过程塑性变形越容易，侧向刺入越深，使得铆接强度增加；另外可发现，在铆钉允许的情况下，铆钉直径越大，铆接强度也越高。因此，建议在铆接强度要求较高的部位，如机柜框架、支撑横梁等结合处，尽可能选择大号铆钉。表1常用材料的铆接参数及性能近冲头侧近凹模侧材料厚度(mm)材料厚度(mm)铆钉直径mm铆钉剪切力(kN)冷轧碳钢板目前国内外已有大量关于自冲铆接技术的研究报导，工业领域如汽车及暖通等铝合金结构件的生产中也已***应用该项技术。但是从企业实际使用角度出发，发现仍然存在一些需要解决的问题：(1)关于自冲铆钉，目前缺乏相应的国家和行业标准，导致不同企业生产的铆钉尺寸不同，模具通用性不高，而且铆钉种类偏少，一定程度上限制了其应用范围。(2)因铆钉材质要求较高，国内可生产自冲铆接设备及铆钉的厂家不多，且技术薄弱，比如直径3mm的铆钉目前国内还无法生产。广西智能HUCK99-6001铆枪头定做价格美国 HUCK99-6001铆枪头哪家好！

    铆接力大小与铆钉头部尺寸有关，经分析可知当铆钉尾部变形所需要的圆弧型时铆接力比较大，铆接后铆钉头部尺寸，如图4所示。图4铆钉头部示意图SchematicDiagramofRivetHead摆碾铆接力大小[9]按照马耳辛尼克公式计算：式中：λ—冷铆面积接触率；s—每转进给量（mm/r）；增大进给量s，能缩短铆接时间、变形更加均匀的同时也增加摆碾力的大小，从而增加液压油泵容量和摆头电机功率；需要指出，摆碾铆接过程中**小进给量—铆钉墩头半径（mm）；α—摆角；指铆头与摆碾机主轴之间的夹角。越大，接触面积越小，铆接力减小，但会导致设备不稳定，对刚度要求提高，变形不均匀；一般取值（3～5）°；f—接触面平均单位压力（MPa）。关键是如何确定f，根据那夫洛茨基公式可以得：式中：v—变形力学简图影响系数，铆接铆钉时取v=1；Zφ—应力状态不均匀系数，碾压铆钉时取值Zφ=；ZT—变形体中温度不均匀引起的应力不均匀系数，冷铆是取值ZT=1；D、H—铆钉墩头直径、高度（mm）；μ—摩擦系数，取值μ=～；—材料的真实应力（MPa）。式中：σS—指材料的屈服极限；Δ—指材料强化而增大的系数，一般取值。取比较大铆钉直径[10]d=φ10mm，墩头直径D=16mm，墩头半径R=8mm。

    美国电磁铆接技术的研究己进入了第三阶段的研究,即自动化电磁铆接阶段,已开始进行了计算机控制和低电压的电磁铆接设备的工程化研究。电磁铆接方法的特点及应用电磁铆接成形时,材料的变形方式不同于准静态加载,因而对一些特殊的材料的成形有着其它方法无法代替的优越性。与普通铆接方法相比,电磁铆接由于加载速率高,铆钉成形快,钉杆膨胀均匀,因而采用这一方法进行干涉配合铆接产生的干涉量均匀,接头疲劳寿命长。另外,电磁铆接对一些冷塑性较差,普通铆接方法难以铆接的材料仍能成功地实施。其应用主要在以下几点;干涉配合铆接干涉配合能提高结构疲劳寿命,已成为结构延寿的主要工艺方法。普通铆接时钉杆膨胀不均匀,特别是对厚夹层结构,很难保证沿整个钉杆均有干涉,因而难以达到比较好疲劳寿命增益。电磁铆接由于成形时间短,钉杆膨胀和镦头的成形几乎同步完成,因而在钉杆和钉孔间形成的干涉量比较均匀,当钉孔间隙较大或夹层厚度较大时仍能实现干涉配合,接头疲劳寿命长。复合材料结构铆接复合材料具有许多优异性能,因而在民机制造中得到***应用。和金属结构相比,连接是复合材料结构的薄弱环节,结构破坏的60%～80%发生在连接处。为防止冲击损伤。美国哈克99-6001铆枪头；

    另外，因其不需要顶钉操作，因此特别适合于反面空间狭小及结构复杂的零部件连接。基于以上优点，使得拉铆成为目前应用**广的铆接连接方式。2自冲铆接技术自冲铆接较早由英国的Henrob公司在1985年研发和应用，因其技术先进，很快德国BOLLHOFF公司和美国EMHART公司也相继推出了自冲铆接设备，目前这三家企业也是世界上自冲铆接技术水平比较高、产品种类**全的生产自冲铆接设备的公司，市场占有率较高(*Henrob一家就占据了欧洲70%的市场份额)。自冲铆接是目前**热门的机械冷连接技术之一，本质上仍属于压铆范畴，根据铆钉的不同主要分为两类：实心自冲铆接和半空心自冲铆接。其中半空心自冲铆接应用*****，其原理是：特制铆钉穿透顶层板材之后，在铆模的作用下铆钉尾部的中空结构扩张刺入而并不刺穿底层板材，从而形成牢固的铆接点[3]，铆接过程示意图如图3所示。图2压铆典型工序图3半空心自冲铆接过程示意图相对于传统的铆接，自冲铆接具有以下技术优势：①不需要预开孔和调整对齐孔位即可实现快速连接，生产成本低、效率高；②铆钉不刺穿下层基材表面，因此密封效果和防渗能力强，铆接外形美观；③设备占地面积小，铆接操作简单，噪声低；④对连接材料的表面性质不敏感。美国 HUCK99-6001铆枪头哪家好？河南直销HUCK99-6001铆枪头诚信合作

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    并在每个铆钉孔周的比较大应力区内选取一个节点作为研究铆接件应力分布的关键节点[4-5]。共选取10个节点，节点位置如图5中红色编号所示，并记录各铆钉铆接完成后关键节点处的应力变化，如图8所示。从图中可以看到每个节点处的应力只受离其**近的铆钉孔铆接过程的影响，而受到其他铆钉孔铆接过程的影响很小，甚至可以忽略不计。根据分析结果可以计算10个钉铆接完成后的铆接件平均应力约为400MPa。为观察铆接完成后铆接件的变形情况，在铆接件边缘等距选取10个节点，节点位置如图5中蓝色编号所示，并记录节点在不同铆钉铆接完成后U2方向上的位移，如图9所示。前5个铆钉铆接过程中所有节点的位移有微小的增长，这是由于单排铆钉铆接造成的微小误差在铆接顺序的方向上累积；从第6个铆钉铆接开始节点位移发生了很大的变化，并形成了不同的位移增长趋势，这是由于多排铆钉铆接过程中铆接件受力不平衡，从而使铆接件整体发生了偏摆。如图10所示，铆接过程会造成铆接件在U3方向上的局部变形，当铆接件U3方向上的位移值为负值时定义为铆接件的凹陷，为正值时定义为铆接件的翘曲。从图上可以看到在当前铆钉铆接完成后，铆钉周围出现凹陷，在远离当前铆钉处的铆接件会出现翘曲。浙江官方HUCK99-6001铆枪头诚信合作

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