压铆螺母@@、自冲铆螺母@@和拉铆螺母@@@@在连接中起到的作用@@，你了解吗@@？

今天@@，我们对三种铝合金@@连接常用的压铆螺母@@@@、自冲铆螺母@@和拉铆螺母@@@@，进行转动扭矩和推出力检验@@。

试验结果表明@@，在铆接材料为@@ 6061 合金@@，热处理状态@@@@为@@ T6 时@@，自冲铆螺母@@具有更优异的抗转动性能@@，拉铆螺母@@具有更优异的抗推出性能@@。

高强度@@、高延展性@@、低密度的铝合金@@材料被众多领域采用@@，但铝合金@@焊接存在变形@@、烧穿@@、裂纹@@、接头弱化和异种材料连接困难等问题@@，所以铆接和螺纹紧固连接技术逐渐得到重视@@，铆螺母就是其中广泛应用的产品@@之一@@。

然而@@，随着压铆螺母@@和自冲铆螺母@@等非标紧固件开发量日@@益增多@@，铆螺母紧固件@@已经不完全属于传统意义的标准件@@。

现阶段的铆螺母紧固件@@既包含国家标准或行业标准规定的标准件@@，又包含应客户需求开发的非标紧固件@@，例如压铆螺母@@@@、拉铆螺母@@和自冲铆螺母@@@@，这些铆螺母不但在铝合金@@连接中起到关键作用@@，也为内饰件@@、总成的安装提供连接点@@。

铆螺母紧固件@@

1．1 压铆螺母@@

压铆螺母@@通常一端带有压花齿及导向槽@@，母材需要在压铆生产前开设安装孔@@，借助压铆机下压力将螺母压花齿压入孔位@@( 图@@ 1) 。

一般而言@@，安装孔的孔径略小于压铆螺母@@的压花齿@@，因此压花齿能够挤入材料使安装孔周边产生塑性变形@@，变形物被挤入导向槽@@，最终螺母与母材锁紧连接@@。

压铆螺母@@可安装在各类铝合金@@型材和板材@@，但是@@连接强度受母材强度影响很大@@，且在型材内腔安装螺母时@@需要开工艺孔保证压铆模具可以与螺母接触@@。

1．2 自冲铆螺母@@

自冲铆螺母@@是在压铆螺母@@基础上改进的产品@@@@，具有无需在母材上开安装孔的特点@@，主要通过自冲铆螺母@@自身压铆的同时@@完成冲孔@@，安装后形成与压铆螺母@@相似的锁紧连接结构@@( 图@@ 2) 。

由于可以考虑结合板材冲压工序一起生产@@，因此更适合大批量生产@@，提高生产效率的同时@@节约生产成本@@，能够获得比压铆螺母@@和拉铆螺母@@更好的抗转动性能@@。

1．3 拉铆螺母@@

拉铆螺母@@是一类能够在拉铆枪带动下产生塑性变形夹持到材料上的紧固件@@( 图@@ 3)，由于具有单面操作即可完成安装的特点@@，所以应用场合非常广泛@@；紧固件人才找工作都上华人螺丝网紧固件招聘@@。另外@@，拉铆螺母@@可以解决金属薄板@@、薄管焊接螺母易漏@@、压铆易产生板材变形等缺陷@@。

但是@@，拉铆螺母@@强度通常低于压铆螺母@@@@，且安装前也需要在母材开设安装孔@@，其力学性能及样式可参考@@ GB /T 17880 系列标准@@，通常拉铆螺母@@支撑面和圆周表面有花纹提高抗扭转性能@@。

试验及结果分析@@

2．1 试验方案@@

用于试验的螺母规格@@M6，其中拉铆螺母@@符合@@ GB /T 17880．1－ 1999 技术要求@@，试验母材为@@@@ 6061 合金@@，热处理状态@@@@ T6，厚度@@ 2mm，紧固件与母材配合后开展推出力和转动扭矩分析@@。

转动扭矩为紧固件与母材发生相对转动时@@的最大扭矩@@，借助压铆和拉铆设备@@安装紧固件后将测试螺栓从螺母柄部拧入待检紧固件@@，螺栓头下支撑面不应与母材接触@@( 图@@ 4( a) ) ，采用世达电子扭力扳手对螺栓顺时@@针施加扭矩@@，记录最大扭矩值@@。

推出力为铆螺母在母材上被推出的最大力值@@，将测试螺栓拧入待检螺母中@@( 4( b) ），并将安装螺母的试验件放置到电子万能试验机的平台上@@，配合检验工装将紧固件推出@@， 记录最大压力值@@。所有试验件样品如图@@@@ 5 所示@@。

2．2 结果分析与讨论@@

转动扭矩和推出力的检验结果分别见表@@ 1 和表@@2。自冲铆螺母@@和压铆螺母@@转动扭矩测试值高于拉铆螺母@@@@，主要原因是螺母与母材形成的互锁部分较拉铆螺母@@形成的夹紧部分提供更大的转动阻力@@，且互锁强度与母材牌号@@和热处理状态@@@@有关@@，通常母材强度越高@@，压铆螺母@@能够表现出更好的抗转动性能@@。

因此在热处理状态@@@@@@ T6 时@@，压铆螺母@@和自冲铆螺母@@转动扭矩表现优异@@，但是@@由于自冲铆螺母@@冲孔的同时@@完成压铆@@，所以与母材结合更紧密@@，转动扭矩更高@@。

拉铆螺母@@的转动扭矩主要取决于铆接工艺参数@@，在拉铆行程合理的情况下螺母起鼓均匀且获得较好的夹紧力@@，转动扭矩平均值可以达到@@ 18. 1Nm。

另外@@，三种连接方式的失效形式不同@@，随着扭矩值增加@@，强度最低的拉铆螺母@@最先发生滑牙@@；自冲铆螺母@@强度高@@、抗转动性能优异@@，施加足够扭矩后螺纹滑牙而不发生转动@@；压铆螺母@@较拉铆螺母@@强度高@@、抗转动性能低于自冲铆螺母@@@@，因此螺母与母材发生相对转动@@。

推出力方面@@，拉铆螺母@@的推出力最高@@，主要是由于拉铆起鼓部分阻碍螺母推出@@，显著提高推出力@@；

虽然压铆螺母@@和自冲铆螺母@@的花齿可以镶嵌到母材中@@，一定程度提高转动扭矩@@，但是@@对于轴向承载能力贡献较小@@，因此压铆螺母@@和自冲铆螺母@@具有较低的推出力@@。另外@@，与母材结合更紧密的自冲铆螺母@@推出力高于压铆螺母@@@@。

总结@@

不同种类铆螺母使得铝合金@@连接多样化@@，从力学性能角度分析@@，母材为@@ T6 状态@@ 6061 合金@@材料时@@@@，自冲铆螺母@@具有更优异的抗转动性能@@，拉铆螺母@@具有更优异的抗推出性能@@。