拉鉚螺母替代焊接絲座（螺母）的應用分析

2014-05-09 06:34:40山東彩橋駕駛室有限公司技術科山東濟寧272000

山東工業(yè)技術 2014年21期

（山東彩橋駕駛室有限公司技術科,山東濟寧 272000）

在諸如工程機械駕駛室等薄板功能件上，設計人員經常需要利用緊固結構加裝不同的功能模塊，來實現(xiàn)功能的多樣性。螺紋緊固結構以其簡單易用成為主要的緊固設計方案，而薄板件因所用板材自身厚度多在2-3mm，無法滿足攻內螺紋的厚度要求，所以焊接絲座（螺母）成為常用手段。拉鉚螺母的出現(xiàn)為此類問題提供了另外的可行方案，在實現(xiàn)緊固結構的同時減少了焊接及修磨的操作，能較好的提高生產效率。

拉鉚螺母；薄板；焊接

1 拉鉚螺母介紹

拉鉚螺母又稱鉚螺母、拉帽、瞬間拉帽，用于各類金屬板材、管材等制造工業(yè)的緊固領域，目前廣泛地使用在汽車、航空、鐵道、制冷、電梯、開關、儀器、家具、裝飾等機電和輕工產品的裝配上。為解決金屬薄板、薄管焊接螺母易熔，攻內螺紋易滑牙等缺點而開發(fā)，它不需要攻內螺紋，不需要焊接螺母、鉚接牢固效率高、使用方便。

拉鉚螺母使用時需配用拉鉚工具，常見的有手動拉鉚槍和氣動拉鉚槍，其拉鉚動作原理基本相同，在此不再贅述，使用時可根據(jù)批量大小及場地工況等進行適配選擇。拉鉚螺母鉚接的基本原理如下圖所示：

圖1

圖2

圖3

圖4

圖1：安裝時，將拉鉚螺母旋緊在鉚槍的前端螺柱上。

圖2：將拉鉚螺母緊緊的卡入鉆好的孔中。

圖3：將鉚槍主軸回軸（氣動鉚槍）或壓緊手柄（手動鉚槍）使工件鉚接牢固。

圖4：卸下鉚槍，完成鉚接

2 焊接絲座（螺母）的缺點

絲座（螺母）焊接于薄板件時通常采用二保焊，以3mm厚度Q235鋼管為例，封閉的腔體內無法凸焊螺母，需在管壁上開出與絲座等徑圓孔，將絲座放入后將坡口焊滿達到強度要求，完成焊接后，為達到外觀要求，還需對焊縫進行修磨。如圖五所示，即為焊后磨平的效果，表面常出現(xiàn)凹凸不平和嚴重的磨痕，仍需在涂裝過程中以膩子進行修復方能達到一般外觀面的外觀要求。

圖5

在實際操作中，整個過程費時費力，以M8標準絲座的焊接為樣本，其焊接用時約為2min，修磨用時約為3.5min，打膩子修復用時約為5min，合計用時約為10.5min，對于批量生產作業(yè)，其效率非常低。

另外，在生產過程中，因絲座坡口過小和焊縫修磨量過大造成的絲座開焊晃動也有個例發(fā)生，對后續(xù)的裝配作業(yè)造成較大的困擾，其返修的工作更加繁瑣。

3 拉鉚螺母替代焊接絲座的嘗試

拉鉚螺母為薄板增加緊固結構提供了新的解決方案，為驗證其應用的可行性，首先利用板材廢料進行試驗。

（1）試驗樣本：3mm厚Q235管材廢料，拉鉚螺母采用M8平頭壓花拉鉚螺母（C型，適用厚度1.6-4.5mm）。

（2）試驗內容：拉鉚后的破壞擰緊力矩。

（3）測試工具：氣動拉鉚槍力矩扳手。

（4）試驗步驟：1）在管材上等間距50mm鉆出直徑11mm的圓孔，數(shù)量20個；2）采用氣動拉鉚槍將M8平頭壓花拉鉚螺母依次放入圓孔，緊固在管材壁上；3）使用力矩扳手將M8*20的螺栓擰入螺紋，并繼續(xù)施加擰緊力，直至拉鉚螺母失效，記錄瞬時力矩峰值；4）對測試數(shù)據(jù)進行分析，并與標準螺紋擰緊力矩進行比對得出結論。

（5）試驗記錄。