三种铆螺母紧固件的应用与对比！

今日，螺丝君要去介绍常用在铝合金连接方面的压铆螺母，以及自冲铆螺母，还有拉铆螺母，并且会开展转动扭矩，以及推出力检验。

当试验结果呈现出来，显示的是，处于铆接材料属于 6061 合金的状况下，而且热处理状态是 T6 的时候，自冲铆螺母展现出更为出色的抗转动性能，而拉铆螺母则具有更加突出的抗推出性能。

众多领域采用了那种具备高强度、有着高延展性以及低密度特点的铝合金材料，然而铝合金焊接存在着变形、烧穿问题，进而存在裂纹、接头会弱化，并且异种材料连接困难等问题，所以铆接和螺纹紧固连接技术渐渐为人们所重视，而铆螺母是里头被广泛应用的产品当中的一个。

然而，因压铆螺母跟一些自冲铆螺母等这类非标紧固件的开发量在日益增多，所以铆螺母紧固件已然并非完全属于传统那般意义的标准件了。

今朝当下阶段的铆螺母紧固件情况之下，是既存在着国家标准或者行业标准所规定的那些标准件的。与此同时并且那一方面，还存在着应客户需求而开展开发的非标紧固件情况。像压铆螺母，还有拉铆螺母以及自冲铆螺母这一些的。这些提到的铆螺母，不但于铝合金连接这个行为动作的过程之中彰显出关键的作用功效来，而且还为内饰件以及总成的安装这一行为动作提供了连接点部分。

本文对铝合金产品常常使用的压铆螺母，以及拉铆螺母，还有自冲铆螺母这些紧固件的优点与缺点展开对比，并且对其力学性能予以分析，给设计师提供选型方面的参考。

01 铆螺母紧固件

1．1 压铆螺母

通常一端带有压花齿以及导向槽的压铆螺母，开设在压铆生产之前母材所需的安装孔，螺母压花齿借助压铆机下压力使其被压入那孔位（图1）。

通常来讲，安装孔的孔径稍小于压铆螺母的压花齿大小，继而压花齿得以挤入材料致使安装孔周边出现塑性变形，变形的物体被挤压进入导向槽，随后螺母与母材实现锁紧连接。

压铆螺母能被安装于各种各样的铝合金型材以及板材之中，然而，其连接强度极大地受到母材强度的影响，并且，当在型材内腔安装螺母之际，需要开设工艺孔，以此确保压铆模具能够与螺母相接触。

图 1 压铆螺母

1．2 自冲铆螺母

一种在压铆螺母基础上得以改进的产品，是自冲铆螺母，它有着一项特点，不需要在母材之上开安装孔，在通过自冲铆螺母自身进行压铆之际，主要同时完成冲孔工作，安装完毕以后，还会形成类似压铆螺母的锁紧连接结构，也就是（图2）。

鉴于能够思索合并板材冲压工序一块儿进行生产，所以更适宜大批量去生产，在提升生产效率的期间节省生产成本，能够获取比压铆螺母以及拉铆螺母更佳的抗转动性能。

图2 自冲铆螺母

1．3 拉铆螺母

拉铆螺母是一类紧固件，图3所示，它能在拉铆枪带动下产生塑性变形，并夹持到材料上，因其具有单面操作就能完成安装的特点，故而应用场合极为广泛，此外，拉铆螺母能够解决金属薄板、薄管焊接螺母易漏以及压铆易使板材产生变形等缺陷。

然而，拉铆螺母的强度一般是比压铆螺母低的，并且在安装之前，还得在母材上开设安装孔，它的力学性能以及样式呢，能够参考GB /T 17880系列标准，通常情况下，拉铆螺母关于支撑面以及圆周表面是有花纹的，以此来提高抗扭转性能。

图3 拉铆螺母

02 试验及结果分析

2．1 试验方案

用于试验的螺母，规格是 M6，其中，拉铆螺母符合 GB /T 17880．1－ 1999 的技术要求，试验母材是 6061 合金，处于热处理状态 T6，厚度为 2mm，紧固件与母材配合之后再开展推出力以及转动扭矩的分析。

转动扭矩乃是紧固件跟母材产生相对转动之时的最大扭矩，通过压铆以及拉铆设备安装紧固件后，把测试螺栓从螺母柄部拧进待检紧固件，且螺栓头下支撑面不能与母材相接触，也就是图4( a) 的情形，使用世达成的电子扭力扳手，按照顺时针的方向给螺栓施加扭矩，进而记录最大扭矩值。

推出力意味着铆螺母在母材上能够被推出的那种最大力值 ，要把测试螺栓拧进待检螺母之中 ，也就是呈现出 ( 4( b) ) 的状况 ，再把安装了螺母的试验件安放在电子万能试验机的平台上 ，借助检验工装把紧固件推出 ，进而记录下最大压力值。所有的试验件样品呈现的样子如同图 5 那副情形。

图 4 转动扭矩及推出力示意图

图 5 试验件

2．2 结果分析与讨论

对转动扭矩进行检验，其结果见表 1。对推出力进行检验，其结果见表 2。自冲铆螺母，其转动扭矩测试值高于拉铆螺母。压铆螺母的转动扭矩测试值也高于拉铆螺母。原因主要在于，螺母与母材所形成的互锁部分，比起拉铆螺母形成的夹紧部分，能提供更大的转动阻力。同时互锁强度和母材牌号以及热处理状态有关。通常情形下，母材强度越高时，压铆螺母越能够表现出更好的抗转动性能。

因而于热处理状态 T1 时，压铆螺母、自冲铆螺母转动扭矩展现出色，然而鉴于自冲铆螺母在冲孔之际达成压铆，故而与母材联结更为紧密，转动扭矩更大。

拉铆螺母的转动扭矩，主要是由铆接工艺参数所决定的，在拉铆行程处于合理状况时，螺母起鼓会均匀，并且能获得较好的夹紧力，其转动扭矩平均值能够达到18. 1Nm。

此外，三种连接方式有着不一样的失效形式，当扭矩值逐渐增加之际，强度处于最低水平的拉铆螺母会率先出现滑牙的情况；自冲铆螺母具备较高的强度以及极为优异的抗转动性能，在施加了充足扭矩以后会出现螺纹滑牙但却不会发生转动的现象；压铆螺母相较于拉铆螺母强度更高，然而其抗转动性能要低于自冲铆螺母，所以螺母会与母材产生相对转动。

表 1 转动扭矩

表 2 推出力

在推出力这个方面，拉铆螺母所具备的推出力是最高水准的，这主要是源于拉铆时所形成的起鼓部分对螺母推出产生了阻碍作用，进而显著地提升了推出力。

尽管压铆螺母的花齿能够镶嵌进母材里，在某种程度上可提升转动扭矩，自冲铆螺母的花齿同样也能够镶嵌进母材里，在一定程度上也能提高转动扭矩，然而它俩对轴向承载能力的贡献都比较小，所以压铆螺母具有较低的推出力，自冲铆螺母也具有较低的推出力。此外，自冲铆螺母与母材结合得更紧密，其推出力比压铆螺母要高。

03 总 结

不同品类铆螺母致使铝合金连接呈现多样化状态，就力学性能方面予以剖析，当母材是处于 T6 状况的 6061 合金材料之际，自冲铆螺母展现出更为出色的抵抗转动性能，拉铆螺母具备更为卓越的抗推出性能。

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