件上的螺母、螺釘的結構形式

鉚接螺母

鉚接螺母常見的形式有壓鉚螺母柱、壓鉚螺母、漲鉚螺母、拉鉚螺母、浮動壓鉚螺母

壓鉚螺母柱

壓鉚就是指在鉚接過程中，在外界壓力下，壓鉚件使基體材料發(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，從而實現(xiàn)兩個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現(xiàn)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較硬，需要特制的高強度的壓鉚螺母柱，不僅價格很高，而且壓接困難，壓接不牢靠，壓接后容易脫落，廠家為了保證可靠性，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程如圖1-41所示：

圖 1-41  壓鉚過程示意圖

壓鉚螺母

壓鉚螺母的壓接過程如圖1-42所示：

圖 1-42  壓鉚過程示意圖

漲鉚螺母

漲鉚就是指在鉚接過程中，鉚裝螺釘或螺母的部分材料在外力作用下發(fā)生塑性變形，與基體材料形成緊配合，從而實現(xiàn)兩個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現(xiàn)與基材的連接的。漲鉚工藝比較簡單，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1-43漲鉚過程示意圖

拉鉚螺母

拉鉚是指在鉚接過程中，鉚接件在外界拉力的作用下，發(fā)生塑性變形，其變形的位置通常在專門設計的部位，靠變形部位夾緊基 材來實現(xiàn)可靠的連接。常用的拉鉚螺母就是采用此種鉚接型式實現(xiàn)與基材的連接的。拉鉚使用專用的鉚槍進行鉚接，多用在安裝空間較小，無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 1-44拉鉚過程示意圖　 

浮動壓鉚螺母

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1-45 浮動壓鉚螺母壓入過程示意圖

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對板料的擠壓使之與板料鉚合在一起，漲鉚或壓鉚時如到邊的距離太近，則容易使此部分變形，無特殊要求時，鉚裝緊固件中心線與板邊緣最小距離應該大于L，見圖1-46，否則必須使用專用夾具防止板的邊緣受力變形。L的大小參見新的《非標緊固件》手冊，每種非標緊固件的L值都有詳細描述。

圖 1-46  中心線與板邊緣最小距離

影響鉚接質量的因素

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

基材性能。基材硬度適當時，鉚接質量較好，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量，開大了，基材和鉚接件的間隙大，對于壓鉚來講，不能有足夠的變形來填滿鉚接件上的溝槽，使剪切受力不足，直接影響壓鉚螺母（釘）的抗推力。對于漲鉚螺釘來講，底孔太大，鉚接過程中由塑性變形而產生的擠壓力變小，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質量差，鉚接力大，安裝不便、易造成底板變形等缺點，影響鉚接工作的生產效率和鉚接的質量。

鉚接方式。在上一節(jié)中已經有所介紹。

鉚裝螺釘、螺母在使用的過程中要非常注意其所在的場合，不同的場合，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。下面舉幾個例子來說明正常情況下的正確使用方法。

1） 不要在鋁板陽極氧化或表面處理之前安裝鋼或不銹鋼鉚裝緊固件。

2）同一直線上壓鉚過多，被擠壓的材料沒有地方可流動，會產生很大的應力，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，為保證鉚壓螺母的鉚接質量，需注意1、鉚孔邊到折彎邊的距離必須大于折彎的變形區(qū)。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，也經常用到，但是，很多設計中，預孔的大小沒有按照標準，是無法準確定位的。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，焊接后經常需要對螺紋回絲；另外一種是焊接六角螺母GB13681-92，焊接時有自定位結構，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(guī)定。

圖1-47  焊接六角螺母GB13681-92結構型式

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孔厚度（mm）

注：盡可能不采用括號內的規(guī)格。

圖1-45 浮動壓鉚螺母壓入過程示意圖

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對板料的擠壓使之與板料鉚合在一起，漲鉚或壓鉚時如到邊的距離太近，則容易使此部分變形，無特殊要求時，鉚裝緊固件中心線與板邊緣最小距離應該大于L，見圖1-46，否則必須使用專用夾具防止板的邊緣受力變形。L的大小參見新的《非標緊固件》手冊，每種非標緊固件的L值都有詳細描述。

圖 1-46  中心線與板邊緣最小距離

影響鉚接質量的因素

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

基材性能。基材硬度適當時，鉚接質量較好，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量，開大了，基材和鉚接件的間隙大，對于壓鉚來講，不能有足夠的變形來填滿鉚接件上的溝槽，使剪切受力不足，直接影響壓鉚螺母（釘）的抗推力。對于漲鉚螺釘來講，底孔太大，鉚接過程中由塑性變形而產生的擠壓力變小，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質量差，鉚接力大，安裝不便、易造成底板變形等缺點，影響鉚接工作的生產效率和鉚接的質量。

鉚接方式。在上一節(jié)中已經有所介紹。

鉚裝螺釘、螺母在使用的過程中要非常注意其所在的場合，不同的場合，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。下面舉幾個例子來說明正常情況下的正確使用方法。

1） 不要在鋁板陽極氧化或表面處理之前安裝鋼或不銹鋼鉚裝緊固件。

2）同一直線上壓鉚過多，被擠壓的材料沒有地方可流動，會產生很大的應力，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，為保證鉚壓螺母的鉚接質量，需注意1、鉚孔邊到折彎邊的距離必須大于折彎的變形區(qū)。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，也經常用到，但是，很多設計中，預孔的大小沒有按照標準，是無法準確定位的。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，焊接后經常需要對螺紋回絲；另外一種是焊接六角螺母GB13681-92，焊接時有自定位結構，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(guī)定。

圖1-47  焊接六角螺母GB13681-92結構型式

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孔厚度（mm）