工艺工程/ 装配工艺方法进阶更新 2026-10-12
铆接工艺(Riveting)
铆接靠塑性变形把两层或多层零件永久锁死,核心是三控——下压位置(镦头高度)、压力、铆钉与孔径配合,参数偏差直接表现为松动、开裂或压伤。
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是什么
铆接是让铆钉(或工件自身材料)发生塑性变形,把两层或多层零件永久连接在一起的装配工艺。与打螺丝的可拆卸不同,铆接一旦成型基本不可逆,所以它把"连接可靠性"一次性锁定在成型那一刻。
电子制造里它常见于:钣金机箱/机柜拼装、屏蔽罩与支架固定、散热片与基板贴合、铜螺母/嵌件压入、以及薄板与塑料件的混合连接。很多产品外观面不允许露螺丝,就会改用铆接或压铆螺母。
按变形来源分两大类:压铆(铆接机下压头把铆钉镦粗成型)和拉铆(拉铆枪从背面抽拉,常见盲铆钉/抽芯铆钉,只能单面作业时用)。薄板异种材料则用自冲铆(SPR),用冲头把上下板料挤入凹模互锁,不额外加铆钉。
设备与工装
铆接机:主流是伺服/气压式压铆机(具体型号按设备清单与 WI 执行)。结构含压头、送料装置、气缸/伺服按压系统、教导盒(HMI)、载板与治具、光栅(安全光幕)。
| 类型 | 变形来源 | 典型场景 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 压铆机 | 上压头垂直下压 | 箱体、支架、压铆螺母 | 力度可控、可编程位置 |
| 拉铆(拉铆枪) | 抽拉铆芯 | 盲孔、单面可达 | 便携、背面成型 |
| 自冲铆 SPR | 冲头+凹模互锁 | 薄板/异种材料 | 免铆钉、免预冲孔 |
| 旋铆(铆接主轴) | 旋转+下压 | 铰链、轴类 | 成型圆滑、少裂纹 |
工装要点:产品先放入治具(定位/护形),治具再放到机床载板上;上、下铆接治具(压头与底模)直接决定镦头形状,属关键易损件,需每日点检磨损。
安全:机器加工范围严禁手或身体伸入;产线触发光栅会强制停机;非培训合格人员不得操作或拆修。
关键工艺要素
1. 位置参数(教导盒设定)——这是铆接机最要紧的三个量
| 参数 | 含义 | 影响 |
|---|---|---|
| 安全操作写入 | 最高点到起始运动点的距离 | 空行程与安全余量 |
| 慢速位置(Low speed) | 最高点到降速点的距离 | 进入快/慢速切换点 |
| 加工位置(Processing) | 压头从原点下行的最低点 | 决定铆压状态(镦头高度) |
加工位置是决定性参数,需按产品镦头要求实测标定;参考值仅为示例,最终按产品特性与客户组装要求确定。
2. 压力与保压
- 压铆力大小随铆钉直径、材质、板厚走:小铆钉数十至数百 N 量级,大铆钉可达数 kN,以实测镦头尺寸反推设定。
- 保压时间:压头到位后维持数十 ms 至数百 ms,保证塑性变形充分、回弹小。时间过短镦头未成型,过长无益且损伤治具。
3. 配合与选型
| 项目 | 要点 |
|---|---|
| 铆钉孔径配合 | 孔径一般比铆钉直径大 0.1–0.2 mm,过大铆钉偏斜、过小压不进 |
| 临界板厚 | 铆钉长度要覆盖总板厚,留够镦头料(约 1–1.5D) |
| 铆钉材质 | 钢/不锈钢强度高,铝/铜用于导电或轻量;异种材料注意电偶腐蚀 |
| 铆钉类型 | 实心、半空心、抽芯(盲铆)、压铆螺母,按结构空间选择 |
质量要点与常见不良
| 不良 | 现象 | 根因 | 对策 |
|---|---|---|---|
| 铆接不牢/松动 | 零件可晃动、镦头偏小 | 加工位置太深、压力不足 | 重新标定加工位置、补足压力/保压 |
| 镦头开裂 | 成型处裂纹、掉屑 | 压力过大、铆钉材质脆、冷作硬化 | 降压力、换韧性材质、控制下行速度 |
| 铆钉偏斜 | 铆钉歪、单边镦粗 | 孔径过大、定位治具松、工件未放平 | 收紧孔径、检查治具、确认工件贴平载板 |
| 板材变形/压伤 | 板面凹陷、外观面损伤 | 下压力过大、支撑不足 | 增大底模支撑面、降压力、加护形治具 |
| 漏铆 | 某点未成型 | 漏工序、无计数 | 到位感应/计数 + 目视辅助 |
| 型号/长度用错 | 铆钉过长过短 | 料盒混料、无防错 | 分格料盒、颜色/条码防错、上料核对 |
英业达紧固件培训强调的形态问题(锁不到位、刮伤、报废)同样适用于铆接——本质都是"参数失控 + 缺少防呆"。
校验与验收
- 镦头尺寸实测:首件、换料、换治具后测量镦头直径/高度,比对规格与图纸。
- 拉脱/剪切抽检:按 AQL 抽检做拉脱力或剪切力测试(盲铆钉抗剪有规范测试法,金属薄板可用推拉计)。
- 首件与巡检:首件确认合格再量产,过程中按控制计划巡检外观与牢固度。
- 参数锁定:教导盒参数进入管理员权限方可修改,改后需重新首件确认并记录。
- 回炉/返工判定:铆接不可拆时,返工需按 WI 规定处理,禁止暴力拆解损伤工件。
保养要点(PM)
- 每日清洁治具及操作平台;检查铆接上、下治具无磨损或损伤。
- 每日检查所有电、气管路连接正常、无破损。
- 每日确认急停按钮有效。
- 每日检查气缸按压装置与送料装置工作正常。
- 保养记录填入《Riveting Machine Daily PM Checklist》,按月保存至 DCC。
关联标准与文件
- 25-IE30-GEN-031-A《铆接机维护作业指导》(Greenpoint U048105001)
- 25-IE30GEN-031-01A《Riveting Machine Daily PM Checklist》
- FORM# 25-DC20-GEN-001-02E;记录保存参见 25-QS20-GEN-001《Control of Records》
- 产品 SOP / WI:铆钉 BOM、铆接位置、镦头规格
- 紧固件材料选择资料(IF I 2003)、ASTM F606(机械性能测试)
- IPC-A-610(整机外观)、客户整机组装规范