壓鉚螺釘壓鉚過程分析

　　普通的壓鉚過程一般包括零件定位、夾緊、確定孔位、鉆孔、鉚窩、去毛刺、放釘、施鉚、松開夾緊件等工序，壓鉚螺釘的變形主要發生在施鉚階段。壓鉚螺釘鉚接，是指將沒有鉚釘頭的實心圓桿作為鉚釘，在壓鉚過程中鐓粗，同時在兩端形成釘頭和鐓頭。簡化的無頭鉚釘壓鉚變形過程如圖1所示：

圖1 壓鉚螺釘壓鉚過程簡化示意圖

　　設上下沖頭初速度為零，整個壓鉚過程由上下沖頭接觸鉚釘開始，鉚釘經歷彈、塑性變形，到完全成形為止。上下沖頭接觸鉚釘，隨著其位移的增長，壓鉚力逐漸增大，釘桿整體鐓粗，在釘桿接觸到連接件前，只涉及到鉚釘的變形，壓力尚未傳遞到連接件，因此連接件無變形，此過程定義為階段I；隨著沖頭位移的增加，鉚釘桿開始接觸連接件的邊緣，鉚釘與孔內壁接觸區域開始變大，連接件在力的作用下沿徑向方向擴展，鐓粗的鉚釘桿與鉚釘孔的圓周面充分接觸，鉚釘中的金屬以向下流動為主，近似于擠壓型的金屬流動，鉚釘中間部分的金屬受到鉚釘孔的限制徑向方向流動較少，上下兩端徑向流動較大，此過程中鉚釘和連接件均有變形量產生，定義為階段1I；隨著沖頭位移的增加，鉚釘頭部和底部開始局部鐓粗，形成鐓頭和釘頭，接觸到連接件的金屬板面。鉚釘鐓頭(釘頭)與連接件板面之間接觸區域的摩擦力將阻礙鉚釘鐓頭(釘頭)的形成，使得金屬流動發生改變。同時連接件因為受到鐓頭(釘頭)的壓力開始發生變形，沿軸向方向壓縮。沖頭位移繼續增加，當鉚釘壓鉚尺寸達到目標要求時，壓鉚力最大，沖頭停止移動。在此過程中，連接件不僅在孔周圍受到鉚釘膨脹帶來的壓力，而且也受到鉚釘鐓頭(釘頭)壓力和其延展帶來的摩擦力作用。接觸面包括鉚釘鐓頭(釘頭)和連接板的接觸、鉚釘和孔之間的接觸、上下連接件之間的接觸。此過程定義為階段11I；鉚釘尺寸達到目標要求后，沖頭位移減小，載荷降低，但鉚釘鐓頭仍然與沖頭相接觸，鉚釘彈性回復，沖頭離開鉚釘，壓鉚過程結束，此過程定義為階段Ⅳ。