机械连接方式.docx
《机械连接方式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械连接方式.docx（66页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
机械连接方式
问题一：
机械连接方式：
1.拉钉连接
拉钉的分类:
1）不锈钢抽芯铆钉（拉钉）
ＢＫ（半不锈钢开口型），ＱＢＫ（全不锈钢开口型），QBF（全不锈钢封闭型）；直径有3.2mm、4.0mm、4.8mm、6.4mm；头型有圆头，中部大帽沿；长度根据需要生产。
2）双鼓型抽芯铆钉（拉钉）
双鼓型铆钉铆接时，钉芯将铆钉钉体体末端拉成双鼓形，把两个要铆接的结构件夹紧，并能降低作用在结构件表面上的压力。
材质有铝的、钢的和不锈钢的，直径有3.2mm、4.0mm、4.8mm。
3）不锈钢单鼓型抽芯铆钉（拉钉）
材质为不锈钢，直径有3.2mm、4.0mm、4.8mm。
拉钉连接与传统工艺（焊接、粘胶）相比较，具有以下优点：
1、低能耗。
拉钉连接不需要消耗原料和辅材，耗用的成本只有点焊的50%左右。
传统工艺成本高、耗材多。
2、价格便宜耐用，结构简单，便于维护。
压铆机的价格与传统设备价格差不多。
况且传统设备易老化，不便维护。
3、连接处外形美观，不需要表面处理。
焊接表面有疤痕，需要作（打磨、抛光等）表面处理。
粘胶连接是使用一种强度很高的粘胶，工件腐蚀较严重。
4、连接强度高，连接点质量可以无损伤检测。
5、拉钉连接的设备使用寿命长，平均使用次数达10万~30万次。
6、工艺简单，不需要预先或事后处理（如冲孔、表面处理）。
7、解决了传统工艺不能对铝、镁、钛等金属材质进行连接的难题。
8、表面有镀层或漆层的工件表面不会损坏，可以对多层或有夹层的材料进行连接。
传统工艺会破坏表面镀层。
9、工作效率高，工作中没有噪音，没有烟尘污染，环境环保。
焊接工艺噪音大、有烟、火花、尘排放。
这种工艺由于低成本、操作简单、连接处质量佳，在国际市场倍受青睐。
我国已广泛应用在家电行业和汽车行业。
10、单一安装时成本比螺钉连接成本贵，但是批量安装时远比螺钉连接成本低。
拉钉连接与传统工艺（焊接、粘胶）相比较，具有以下缺点：
1、需要冲压铆机，或者旋铆机之类的专用工具，设备价格较贵。
2、连接后抽芯铆钉不可拆卸，拆卸后不但铆钉损坏，而且对不锈钢表面造成损坏。
3、铆接连接虽然美观但没有螺钉连接牢固。
4、密封性能差，若是做液体和气体等易渗、易挥发的密封时必须加材质为PTFE等的垫片。
二.螺钉联接：
螺钉联接是以螺纹为特征的可拆联接，是钣金生产中比较常见的联接方式。
它是利用螺钉等紧固件将多个同心的螺纹孔联接成一体。
螺钉的分类如下：
序
号
品种名称与标准号
型式
规格范围
产品
等级
螺纹
公差
机械性能或材料
表面处理
1
开槽圆柱头螺钉*
GB168-85
M1.6-M10
A级
6g
钢：
4.8、5.8
A.不经处理
B.镀锌钝化
不锈钢：
A2-70
A2-50
不经处理
2
开槽盘头螺钉*
GB67-85
M1.6-M10
同序号1
3
开槽沉头螺钉*
GB68-85
M1.6-M10
同序号1
4
开槽半沉头螺钉*
GB69-85
M1.6-M10
同序号1
5
开槽大圆柱头螺钉
GB833-88
M1.6-M10
A级
6g
钢：
4.8
A.不经处理
B.镀锌钝化
不锈钢：
A1-50
C4-50
不经处理
6
开槽球面大圆柱头螺钉
GB947-88
M1.6-M10
同序号5
7
开槽带孔球面圆柱头螺钉
GB832-88
A型
B型
C型
M1.6-M10
A级
B级
6g
钢：
4.8
A.不经处理
B.镀锌钝化
不锈钢：
A1-50
C4-50
不经处理
8
十字槽圆柱头螺钉
GB832-88
H型
M2-M10
同序号7
9
十字槽盘头螺钉*
GB818-85
H型
Z型
M1.6-M10
A级
6g
钢：
4.8
A.不经处理
B.镀锌钝化
不锈钢：
A2-70
A2-50
不经处理
10
十字槽小盘头螺钉
GB823-88
H型
M2-M8
同序号7
11
十字槽沉头螺钉*
GB819-85
H型
Z型
M1.6-M10
A级
6g
钢：
4.8
A.不经处理
B.镀锌钝化
12
十字槽半沉头螺钉*
GB820-85
H型
Z型
M1.6-M10
同序号9
13
精密机械用紧固件——
十字槽螺钉*
GB/T13806.1-92
头型
A型
B型
C型
M1.2-M3
A级
F级
4h
6g
③
钢：
Q125
A.不经处理
B.氧化
C.镀锌钝化
槽型
H型
铜H68、HP59-1
不经处理
14
内六角圆柱头螺钉*
GB70-85
M1.6-M36
A级
12.9级：
5g、6g
其余等级：
6g
钢:
d＜3:
按协议；
d≥3：
8.8、 10.9、12.9
A.氧化
B.镀锌钝化
不锈钢：
d≤20A2-70
d＞20A2-50
不经处理
15
内六角花形圆柱头螺钉-4.8级*
GB6190
M6-M20
A级
6g
钢：
4.8
A.不经处理
B.镀锌钝化
16
内六角花形圆柱头螺钉
-8.8、10.9级*
GB6191
M6-M20
A级
6g
钢：
8.8、10.9
A.氧化
B.镀锌钝化
17
内六角花形盘头螺钉*
GB2672-86
M6-M12
同序号15
18
内六角花形沉头螺钉*
GB3673-86
M6-M20
同序号15
19
内六角花形半沉头螺钉*
GB2674-86
M6-M20
A级
6g
钢：
4.8
A.不经处理
B.镀锌钝化
20
开槽盘头不脱出螺钉
GB837-88
M3-M10
A级
6g
钢：
4.8
A.不经处理
B.镀锌钝化
不锈钢：
A1-50
C4-50
不经处理
21
开槽沉头不脱出螺钉
GB948-88
M3-M10
同序号20
22
开槽半沉头不脱出螺钉
GB849-88
M3-M10
同序号20
23
滚花头不脱出螺钉
GB839-88
M3-M10
同序号20
24
六角头不脱出螺钉
GB838-88
M5-M16
同序号20
25
滚花高头螺钉
GB834-88
M1.6-M10
同序号20
26
滚花平头螺钉
GB835-88
M1.6-M10
同序号20
27
滚花小头螺钉
GB836-88
M1.6-M6
同序号20
28
塑料滚花头螺钉
GB840-88
A型
B型
M4-M16
6g
钢⑤：
A型：
14H
B型：
33H
A.氧化
B.镀锌钝化
29
开槽圆柱头轴位螺钉
GB830-88
M1.6-M10
A级
6g
钢：
4.8
A.不经处理
B.镀锌钝化
不锈钢：
A1-50
C4-50
不经处理
30
开槽球面圆柱头轴位螺钉
GB946-88
M1.6-M10
同序号29
31
开槽无头轴位螺钉
GB831-88
M1.6-M10
A级
6g
钢：
14H
A.不经处理
B.镀锌钝化
不锈钢：
A1-50
C4-50
不经处理
32
内六角圆柱头轴肩螺钉
GB5281-85
ds:
6.5-25
A级
5g、6g
钢：
12.9
A.氧化
B.镀锌钝化
33
开槽平端紧定螺钉*
GB73-85
M1.2-M12
A级
6g
钢：
14H、22H
A.氧化
B.镀锌钝化
不锈钢：
A1-50
不经处理
34
开槽长圆柱端紧定螺钉*
GB75-85
M1.6-M12
同序号33
35
开槽锥端紧定螺钉*
GB71-85
M1.2-M12
同序号33
36
开槽凹端紧定螺钉*
GB74-85
M1.6-M12
A级
6g
钢：
14H、22H
A.氧化
B.镀锌钝化
不锈钢：
A1-50
不经处理
37
内六角平端紧定螺钉*
GB77-85
M1.6-M24
A级
45H级：
5g、6g
其余级：
6g
钢：
33H、45H
A.氧化
B.镀锌钝化
不锈钢：
A2-70
不经处理
38
内六角圆柱端紧定螺钉
GB79-85
M1.6-M24
同序号37
39
内六角锥端紧定螺钉*
GB78-85
M1.6-M24
同序号37
40
内六角凹端紧定螺钉*
GB80-85
M1.6-M24
同序号37
41
方头平端紧定螺钉
GB821-88
M5-M20
A级
45H级：
5g、6g
其余级：
6g
钢：
33H、45H
A.氧化
B.不经处理
不锈钢：
A1-50
C4-50
不经处理
42
方头长圆柱端紧定螺钉
GB85-88
M5-M20
同序号41
43
方头长圆柱球在端紧定螺钉
GB83-88
M8-M20
A级
45H级：
5g、6g
其余级：
6g
钢：
33H、45H
A.氧化
B.镀锌钝化
不锈钢：
A1-50
C4-50
不经处理
44
方头短圆柱锥端紧定螺钉
GB86-88
M5-M20
同序号43
45
方头凹端紧定螺钉
GB84-88
4
?
?
?
?
?
同序号43
46
开槽盘头定位螺钉
GB828-88
M1.6-M10
A级
6g
钢：
14H、33H
A.不经处理
B.氧化
不锈钢：
A1-50
C4-50
不经处理
47
开槽圆柱端定位螺钉
GB829-88
M1.6-M16
同序号46
48
开槽锥端定位螺钉
GB72-85
M3-M12
A级
6g
钢：
14H、33H
A.不经处理
B.氧化
C.镀锌钝化
不锈钢：
A1-50
C4-50
不经处理
49
吊环螺钉*
GB825-88
A型
B型
M8-M100
6g
钢：
20、25
（正火处理）
A.不经处理
B.镀锌钝化
C.镀铬
注：
1.带*符号的品种为商品紧固件品种,应优先选用。
2.4.8和5.8级允许最大硬度为HV255。
3.dk和K按B级,其余按A级。
4.螺纹公差:
4h适用≤M1.4，6g适用于≥M1.6。
5.铜制螺钉，须将材料牌号加注在标记的产品等级符号后面。
例：
螺纹规格d=M2、公称长度l=4mm、产品等级为A级、不经表面处理、用H68制造的B型十字槽沉头螺钉的标记为：
螺钉GB/T13806.1BM2×4A—H68
6.轴肩螺钉由于结构原因，不能承受拉力试验，但对12.9级规定的其他要求均应达到。
螺钉连接与（焊接、粘胶、拉钉）相比较，具有以下优点：
1、螺纹连接具有安装容易、拆卸方便、标准化程度高、互换性强、操作简单等优点，常用于可拆的钢结构连接。
2、各种螺钉基本都已标准化，采购方便，缩短生产周期。
3、螺钉安装工具如：
螺丝刀，扳手，活动扳手等工具价格便宜。
4、安装方便，比较少的螺钉安装综合成本比拉钉安装便宜。
5、比拉钉连接和铆钉连接牢固。
6、不会像胶水连接对环境造成影响。
螺钉连接与（焊接、粘胶、拉钉）相比较，具有以下缺点：
1、在交变荷载下,易松动。
2、制孔精度要求较高，比较消耗人工。
3、密封性能差，若是做液体和气体等易渗、易挥发的密封时必须加材质为PTFE等的垫片。
4、螺钉批量装配时成本远比拉钉装配贵。
3.抽孔铆接：
抽孔铆接是钣金之间的铆接方式，主要用于涂层钢板或者不锈钢板的连接，采用其中一个零件冲孔，抽孔铆接是钣金之间的铆接方式，主要用于涂层钢板或者不锈钢板的连接，采用其中一个零件冲孔，另一个零件冲孔翻边，通过铆接使之成为不可拆卸的连接体。
优点:
翻边与直孔相配合，本身具有定位功能，铆接强度高，通过模具铆接效率也比较高。
抽孔铆接尺寸：
参数
料厚T（mm）
翻边高H（mm）
翻边外径D（mm）
3.0
3.8
4.0
4.8
5.0
6.0
序号
对应直孔内径d和预冲孔d0
d
d0
d
d0
d
d0
d
d0
d
d0
d
d0
1
0.5
1.2
2.4
1.5
3.2
2.4
3.4
2.6
4.2
3.4
2
0.8
2.0
2.3
0.7
3.1
1.8
3.3
2.1
4.1
2.9
4.3
3.2
3
1.0
2.4
3.2
1.8
4.0
2.7
4.2
2.9
5.2
4.0
4
1.2
2.7
3.0
1.2
3.8
2.3
4.0
2.5
5.0
3.6
5
1.5
3.2
2.8
1.0
3.5
1.7
3.8
2.0
4.8
3.2
注意：
一般原则为：
H=T+T1+（0.3~0.4）
D=D’-0.3；
D-d=0.8T
当T≥0.8mm时，翻边孔壁厚取0.4T.
当T<0.8mm时，通常翻边孔壁厚取0.3mm.
H通常取0.46±0.12
抽孔铆接与（粘胶、拉钉）相比较，具有以下优点：
1、联接强度高，密封性能好。
2、不会像胶水连接对环境造成影响。
3、低能耗。
抽孔铆接不需要消耗原料和辅材，耗用的成本只有点焊的60%左右。
传统工艺成本高、耗材多。
4、价格便宜耐用，结构简单，便于维护。
铆接常用工具和设备为铆钉枪和铆接机。
薄板材的铆接常用的工具是抽芯铆枪。
与传统设备价格差不多。
况且传统设备易老化，不便维护。
5、连接处外形美观，不需要表面处理。
焊接表面有疤痕，需要作（打磨、抛光等）表面处理。
粘胶连接是使用一种强度很高的粘胶，工件腐蚀较严重.。
6、连接强度高，连接点质量可以无损伤检测。
7、抽孔铆接的设备使用寿命长，平均使用次数达20万~40万次。
8、工艺简单，不需要预先或事后处理（如冲孔、表面处理）。
9、解决了传统工艺不能对铝、镁、钛等金属材质进行连接的难题。
10、表面有镀层或漆层的工件表面不会损坏，可以对多层或有夹层的材料进行连接。
传统工艺会破坏表面镀层。
11、工作效率高，工作中没有噪音，没有烟尘污染，环境环保。
焊接工艺噪音大、有烟、火花、尘排放。
这种工艺由于低成本、操作简单、连接处质量佳，在国际市场倍受青睐。
我国已广泛应用在家电行业和汽车行业。
12、单一安装时成本比螺钉连接成本贵，但是批量安装时远比螺钉连接成本低。
抽孔铆接与（粘胶、拉钉）相比较，具有以下缺点：
1、需要铆钉枪和铆接机之类的专用工具，设备价格较贵。
2、连接后抽芯铆钉不可拆卸，拆卸后不但铆钉损坏，而且对不锈钢表面造成损坏。
3、抽孔铆接虽然美观但没有螺钉连接牢固。
4、制孔精度要求较高，比较消耗人工。
四.TOX铆接：
（此技术为TOX公司的专利）
定义:
通过简单的凸模将被连接件压进凹模.在进一步的压力作用下,使凹模内的材料向外”流动”.结果产生一个既无棱角,又无毛刺的圆连接点,而且不会影响其抗腐蚀性,即使对表面。
有镀层或喷漆层的板件也同样能保留原有的防锈防腐特性,因为镀层和漆层也是随之一起变形流动.材料被挤向两边,挤进靠凹模侧的板件中,从而形成TOX连接圆点.如下图所示:
1.连接方式:
可完成相同或不同材质的两层或多层板件连接,板厚可相同也可不同.在相同条件下,TOX单点的静态连接强度为点焊的50%-~70%,双点与点焊相同。
2.不同连接点的连接范围:
（单位mm）
连接点直径
12
10
8
6
5
4
3
连接材料厚度范围
4~11
1.75~7
1.6~6.0
1.0~3.0
0.9~2.5
0.6~2.0
0.5~1.5
TOX中点距边最小距离
10
8
7
6
6
5
4
注:
TOX连接直径与连接强度密切相关,直径越大连接强度也越大
3.TOX铆接的缺陷:
（1）依赖于定位治具或模具挡块来定位.
（2）连接材料的最小宽度受TOX模具直径的影乡.
4.TOX模具的优点:
除了用在专用的设备外,也适合普通的冲床,因此它的铆接范围比TOX所要求的大多.有镀层或漆层的板件,连接处其保护层不受损坏,仍保留其原有的防腐性能。
5.TOX点的成形示意图：
成形的TOX凸点：
TOX平点：
五.卡钩连接：
定义：
卡钩开口端与可拆卸部分的背面一体连接，封闭端垂直向前伸出，且封闭端的宽度大于开口端的宽度；在开关的墙内固定部分的正面设有与卡钩配合的卡槽，其中，卡钩的长度约大于卡槽的深度，卡钩封闭端的宽度大于卡槽最深处的宽度；卡钩封闭端的中央连接部位的厚度设计得小于其余部分的厚度。
新型的卡钩-卡槽结构可在保证墙壁开关的墙内部分与可拆卸部分之间的可靠固定的前提下，使拆装变得更加方便、顺畅。
卡钩连接与（粘胶、拉钉、螺钉）相比较，具有以下优点：
1、结构简单，连接方便，拆卸方便。
2、不需要安装设备或者工具。
3、对环境没什么影响。
卡钩连接与（拉钉，螺钉）相比较，具有以下缺点：
1、与螺钉，拉钉相比成本昂贵，安装效率低。
2、强度和拉钉、螺钉连接比强度不算高，容易发生错位、松动等现象。
3、要求有较大的安装空间。
4、密封性能差。
6.铰链连接：
定义：
铰链又称合页是用来连接两个固体，并允许两者之间做转动的机械装置。
铰链可能由可移动的组件构成，或者由可折叠的材料构成，转动副的一种具体形式，即由圆柱销和销孔及其两端面所组成的转动副。
合页主要安装于门窗，铰链更多安装于橱柜。
按材质分类主要分为，不锈钢铰链和铁铰链。
卡钩连接与（拉钉，螺钉）相比较，具有以下优点：
1、铰链就像门上的合页，把门固定在门框上，门又能灵活转动。
2、结构简单，连接方便，拆卸方便。
3、只需要开刀等工具。
4、对环境没什么影响。
卡钩连接与（粘胶、焊接）相比较，具有以下缺点：
1、与螺钉，拉钉连接相比成本昂贵，安装效率低。
2、要求较大的安装空间。
3、对环境没影响。
4，密封性能差。
七.焊接：
定义：
焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。
常用是电焊和气焊，还有激光焊、钎焊、热熔焊、电子束焊、爆炸焊等。
与铆接相比，它的主要优点是可节省大量金属材料，节省工时，设备投资低，密封性好。
主要缺点是应力集中比较大，有较大的焊接残余应力和变形，存在产生焊接缺陷的可能性，接头性能不均匀和止裂性差等。
下面简单介绍17种焊接方法
1、手弧焊手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。
它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。
涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧，另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面，防止熔化金属与周围气体的相互作用。
熔渣的更重要作用是与熔化金属产生物理化学反应或添加合金元素，改善焊缝金属性能。
优点：
手弧焊设备简单、轻便，操作灵活。
可以应用于维修及装配中的短缝的焊接，特别是可以用于难以达到的部位的焊接。
手弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。
缺点：
生产效率低劳动强度大。
2、钨极气体保护电弧焊这是一种不熔化及气体保护电弧焊，是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。
焊接过程中钨极不熔化，只起电极的作用。
同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护。
还可根据需要另外添加金属。
在国际上通称为TIG焊。
钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入，所以它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法。
优点：
钨极气体保护电弧焊几乎可以用于所有金属的连接，尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属。
这种焊接方法的焊缝质量高。
缺点：
但与其它电弧焊相比，其焊接速度较慢。
3、熔化极气体保护电弧焊这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接。
熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有：
氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。
以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊（在国际上简称为MIG焊）；以惰性气体与氧化性气体（O2,CO2）混合气为保护气体时，或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时，或以CO2气体或CO2＋O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊（在国际上简称为MAG焊）。
优点：
熔化极气体保护电弧焊可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。
熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。
熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。
利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。
熔化极气体保护电弧焊的缺点：
（1）熔化极气体保护电弧焊因为热影响区域大，工件在修补后常常会造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等缺点。
尤其在精密铸造件细小缺陷的修补过程在表面突出。
在精密铸件缺陷的修补领域可以使用冷焊机来替代氩弧焊，由于冷焊机放热量小，较好的克服了氩弧焊的缺点，弥补了精密铸件的修复难题。
（2）熔化极气体保护电弧焊与氩弧焊和焊条电弧焊相比对人身体的伤害程度要高一些，氩弧焊的电流密度大，发出的光比较强烈，它的电弧产生的紫外线辐射，约为普通焊条电弧焊的5～30倍，红外线约为焊条电弧焊的1～1.5倍，在焊接时产生的臭氧含量较高，因此，尽量选择空气流通较好的地方施工,不然对身体有很大的伤害。
4、等离子弧焊等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。
它是利用电极和工件之间地压缩电弧（叫转发转移电弧）实现焊接的。
所用的电极通常是钨极。
产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气或其中二者之混合气。
同时还通过喷嘴用惰性气体保护。
焊接时可以外加填充金属，也可以不加填充金属。
等离子弧焊焊接时，由于其电弧挺直、能量密度大、因而电弧穿透能力强。
等离子弧焊焊接时产生的小孔效应，对于一定厚度范围内的大多数金属可以进行不开坡口对接，并能保证熔透和焊缝均匀一致。
综合比较：
等离子弧焊的生产率高、焊缝质量好。
但等离子弧焊设备（包括喷嘴）比较复杂，对焊接工艺参数的控制要求较高。
钨极气体保护电弧焊可焊接的绝大多数金属，均可采用等离子弧焊接。
与之相比，对于1mm以下的极薄的金属的焊接，用等离子弧焊可较易进行。
5、管状焊丝电弧焊管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行焊接的，可以认为是熔化极气体保护焊的一种类型。
所使用的焊丝是管状焊丝，管内装有各种组分的焊剂。
焊接时，
升级会员 