铆接技术的现状与发展

孙颜良

【摘 要】铆接技术作为一种简洁，实用的技术手段，已经被我们广泛使用。它的优点是重量轻、成本低、工艺简便，因而应用非常普遍，从小零件到航空航天，都有它的身影，可谓“功不可没”。随着社会发展，铆接技术面临很大的挑战，为了能让它更好的服务我们的生活，我们必须对它有新的认知，深入了解它的优势、现状、发展空间及前景，给予全方面的定位，做到与时俱进。本文系统的分析了铆接技术的现状与发展。

【关键词】铆接技术；广泛；面临挑战；现状与发展

0.前言

铆接技术是当今世界机械连接的先进技术之一，简单的说，铆接是用铆钉把两个物体链接起来。相比于其他新兴的技术，铆接技术起步较晚，而且前期发展相对缓慢，主要原因是传统铆接工艺面临众多的问题，大大阻碍了它发展的脚步。但是近年来在高性能飞机的研发等高端领域中，为了满足结构设计，它的优势再次受到人们的重视，各种新型铆接工艺也在飞速的发展。铆接技术发展的前景非常广阔，实用性也毋庸置疑，如果我们树立正确的理念，深入了解学习，相信它会给我们带来巨大的收益。

1.传统铆接工艺的现状及缺点

1.1普通铆接工艺强度不足

铆接工艺采用过盈配合，为了能满足结构的可靠性、安全性、承载能力等各方面要求，对铆接材料要求也越来越苛刻。传统的铆接工艺，要实现均与的过盈配合比较困难，对于后夹层结构，普通铆接很难做到压力均与分布到每个铆钉，更给结构稳定带来了隐患，限制了铆接工艺的发展。

1.2新型轻质材料不能满足铆接要求

各种高端领域中，比如新型飞机的研发，要求结构减重，所以普通金属再也满足不了这种需求，必须采用新型材料。如今，应用最广泛的当属钛合金，但是普通铆接方法铆接钛合金时铆钉易产生裂纹，这显然是不可取的。当然，采用热铆可以改善这一问题，但是热铆填充质量太差，接头疲劳强度低，更从根本上违背了铆接的要求。而且，对于复合材料，由于其本身性能的限制，根本不能采用热铆，也正是因为这样的原因，铆接技术进入瓶颈期。

1.3大直径铆接难以实现

随着科技的发展，大直径铆接用的越来越多。我们知道，大直径的铆接必须采用手铆，但是铆接过程中会产生巨大的后坐力和噪声，难以忍受，对工人健康和生产效率都有严重的影响，这也是阻碍铆接技术发展的巨大障碍。

2.铆接技术的分类和发展史

2.1早期的铆接

在很早以前，睿智的祖先们就已经发现了铆接的妙处。虽然它的不可拆卸的连接方式，大大的降低了工件的稳定性，但是它工作原理简单，而且有很强的连接性，制作也简单方便，原料也容易获得。它不仅能够衔接木材，对于多种金属和非金属也是能够适用的，更甚者，在制作结构复杂的工件时，也大大的减少了工作的难度。在早期，铆接技术虽然没有得到广大的重视和关注，但他为我们现在铆接工艺奠定了深厚的基础，也为现代铆接技术做出了重大贡献。随着现代工业的进步和提高，科技的发展，这也要求现代铆接结构和铆接工艺要注入新时代的元素，要有科技含量。这也促使人们不断加强各种新工艺、技术研究，使各种花样层出不穷。

2.2冲压铆接

在铆接技术发展中，最早出现的是冲压铆接。它的工艺方法是铆头在垂直方向上作上下运动，利用其产生的巨大压力将铆件铆合在一起。冲压铆接技术大大改善了早期铆接技术的不足，便利了人们的生产生活，但也具有其自身的不足之处。例如，在利用巨大压力压紧铆件时，铆件会产生变形或是密封不严的状况，大大影响了铆件的性能和铆件的实用性。随着科技的快速发展，技术的变革，冲压铆接也在不断地革新，不再是传统的单一铆接形式。现代人们利用机器劳作，电子控制，快速有效的工作，这不仅减轻了人们的工作负担，也大大的提高了工作效率。并且在模具、设备和成型工艺等方面取得了一定的成就，有广泛的发展前景。

2.3摆碾铆接技术

20世纪70年代出现了摆碾铆接技术。其工艺方法为：铆头轴线与被铆件轴线成一定夹角。矛头铆接时，每次只接触工件的一个点区域，在较小的压力作用下变形，然后通过摆动将变形区扩展到整个变形面，而不产生冲击。这钟方法避免了工件被冲击而产生的变形，曾经被广泛使用，但是随着实践的检验，这种方法也有了弊端，就是铆头轴承工作条件恶劣，无法大批量生产，生产效率低。

2.4滚压铆接技术

针对原有铆接技术控制精度不高，控制方式单一的弊端，应运而生了一种新的铆接方式—滚压铆接技术。其工艺方法如下：利用回转成型模具使金属变形达到联结的效果。滚压过程中。滚轮对被铆件逐点压下，近似点接触，单位力较大，适合加工高强度难变形材料。滚压铆接技术一经提出就大大改善了产品质量的不稳定，废品率极高的问题，同时也提高了铆接的效率，增强了在国际市场竞争力。

2.5 TOX圆点铆接技术

20世纪90年代，TOX圆点铆接技术被投入生产。TOX圆点铆接技术是一种更具技术性和经济性的连接方法，属于无铆钉铆接技术。该技术就是利用TOX气、液增力缸式冲压设备和一种独特链接模具，通过一个冲压过程，一句板件本身的工艺性能挤压成形，形成TOX圆点。它可将厚度不同的两层或多层板件连接起来，对板件表面无任何要求，自动化程度高。当然，TOX圆点铆接技术也是有一定的应用范围，还需要更进一步的改善和开发。

此后，陆续出现了TOX圆点与液压相结合的铆接，无腔铆接等新技术。都是铆接技术的发展产物。随着科技的进步，铆接技术也在不断发展，其现代化应用对提高劳动效率、经济效率都有着很重要的现实意义。

3.新型电磁铆接技术的兴起

3.1电磁铆接技术的应用

针对传统铆接技术存在缺陷这一问题，美国和俄罗斯已经率先研发出了电磁铆接设备并投入了使用。与传统铆接相比，电磁铆接具有以下优点：加载速率高、应变率大、材料的变形方式不同于压铆等静态加载。此设备一经试用便取得了令人可喜的经济效益，它不仅实现了对新型轻质材料的理想配合，而且还大大改善了普通铆接技术工艺强度不足的致命问题，完善了铆件结构，使铆件的寿命有了跨越性的提高。随后，又有低电压电磁铆接技术新鲜出炉，此技术方法具有噪音小、连接强度高、生产效率高的优点，近来随着计算机行业以及全自动数控技术的发展，电磁铆接技术已经逐步迈入全自动化的行列。

3.2电磁铆接技术在国内的发展前景

介于我国铆接技术的现状，早已投入资金深入研究此项技术，并且取得了一定的研究成果。九十年代，我国已成功研发出了我国第一台中压电磁铆接设备，并在全国得到了推广应用。现在，我国更是应现代化需求和未来需要，接连解决了高电压铆接质量、设备的安全可靠性等方面的难题，成功研制出了性能优越的低电压电磁铆接技术，而且已经达到了工程应用的水平，并且在设备结构设计、数字控制和关键元器件配套等方面都颇有建树。我们可以预见，电磁铆接技术将不断地改进、完善和推广，也将为国家带来巨大收益。同时我们不能骄傲自满，我们必须承认，与发达国家的科技水平还有很遥远的距离，还要等我们踏实奋进，勤劳攻关。

4.结语

在现代工业技术日益发展的今天，机械连接仍不可或缺，铆接技术在很长一段时间内仍将是主要的连接方法。铆接技（下转第131页）（上接第80页）术的应用范围很广，大量运用在航空航天、汽车制造及维修、船舶、五金等制造业中。铆接技术包含的知识很多，我们现在接触的知识一小部分，时代在进步，科学技术更在进步，我们要想更深的了解铆接技术，就必须加深理念，虚心务实，了解它的发展方向，与时俱进，斧正自己思想的航向，提出新的思想，这样科学才会发展，时代才会进步。 [科]

【参考文献】

[1]曹增强.铆接技术发展状况.航空学报，2000.

[2]良辰.航空制造技术.新视点，2010.