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钣金零件连接方式的对比与选择 盛军锋1. 目的 UPS目前以钣金件作为主要结构,现总结出钣金零件常用连接方式及规格参数,以便于工程设计人员在设计中参考选用,以提升效率,降低成本.2.各种连接方式及规格介绍 钣金零件之间的连接方式主要有:锁螺丝,拉钉拉铆,抽孔铆合,卡钩卡位,点焊和铰链连接等.下面逐一讨论: 锁螺丝： 锁螺丝是目前我们最常用到的连接方式 原理：在相连的两零件中，有一个零件上开抽牙孔,另一个零件上仅冲孔;在抽牙孔上攻牙(攻牙有两种方式:自攻用自攻螺丝在锁螺丝的时候同时攻牙;用攻牙机攻牙.)最后用螺丝连接.(如图1所示.) 优点: 可以多次拆装,也比较容易拆装 缺点: 多出品质问题,如螺丝本身不良,抽牙孔和攻牙孔质量不易保证,滑牙导致铁件报废或螺丝脱落,漏锁等;螺丝数目偏多会使组装线长,需要人力多,成本高而效率低;铁件模具较复杂,模具费用高,且攻牙时,攻一个牙的加工费用为0.05HKD. 适用范围: 机器中有拆卸需要的零件连接(如UPS中外盖与主结构等). 规格参数: 目前M3螺丝多有使用,下面对其抽牙孔规格(未攻牙)进行说明: 抽牙孔的主要参数有抽牙孔径和抽牙高度;抽牙孔径主要配合不同型号的螺丝,抽牙高度用来满足攻牙牙数(攻牙不少于2.5个全牙,以保证螺丝连接的牢固). M3螺丝的抽牙孔规格如图2所示（该图适用0.9mm,1.2mm,1.5mm三种料厚的材料.与之相配的另一上冲件冲孔直径为4.2mm）. (2)拉钉拉铆： 原理：如图3所示,将拉钉插入两个零件的对应孔内,用拉钉枪拉动拉杆4(直至拉断),拉杆头1向下运动,使其外包的拉钉套3外涨变大,大于孔的直径,从而达到连接两零件的目的. 图3图3 优点: 只需在零件上开拉铆孔,模具结构简单;连接质量好;组装线短(因拉铆动作可由供应商完成),人 力成本低. 缺点: 零件成本略高,每个拉钉约0.1HKD;连接后头部具有一定高度,连接面背面无法完全平整. 适用范围: 主要用于冲件和冲件,冲件自身的连接,用于不需拆装的零件连接. 规格参数: 拉钉分为两种:平头拉钉和伞头拉钉(如图4).平头拉钉主要用于表面要求高,表面不得有凸出的冲件连接.冲件上有1200 锥孔镶嵌平头拉钉的平头,使其平头不露出冲件表面.拉钉和拉钉孔的部分规格参数如表1所示.表1 拉钉及拉钉孔规格4图4 (3)抽孔铆合: 原理：如图5所示零件1(带有沙拉孔)和零件2(带有抽牙孔)配合,用模具使抽牙孔涨开,填充沙拉孔的角孔内,使两零件连接成一个整体. 优点: 无需增加零件,铆合强度高;使用模具铆合,生产效率高. 缺点: 质量不易保证;一次性连接,不可拆卸. 适用范围: 无需拆卸的冲件连接;冲件自身的连接. 规格参数: 抽孔铆合规格参数与带沙拉孔的零件(如图5零件1)的料厚有关.不同的料厚有不同的规格参数.下面根据沙拉孔零件的料厚(0.9,1.2,1.5mm)来分别说明,见表2. 料厚(mm) 参数(mm 0.9 1.2 1.5 a(max) 0.5 0.8 1.0 b 1.5 1.7 2.0 表2其余详细规格尺寸见图5. (4)点焊: 优点: 点焊连接紧固,为供应商完成,便于生产线作业,成本低(约点焊一处0.05HKD);零件无需复杂结 构,模具简单 缺点: 对零件形状有一定要求,此问题在设计阶段应充分注意,空间较大的零件连接可尽量考虑此方 法.(5)卡钩卡位: 特点: 卡钩卡位连接方式一般起预定位作用,不能直接紧固零件,通常与锁螺丝和拉钉拉铆等连接方式配合使用.图6(b)(a) 结构说明: 卡钩卡位连接的结构包括卡钩和卡槽,下面图6(a)(b)所列卡钩形式中卡钩和卡槽非一一 对应,根据需要可以交错配对.图6(b)所列用于连接要求不是很牢固的零件连接. 规格参数: 由于卡钩卡位的连接方式定位并不是很牢固,并且通常与其它连接方式合用,所以它的具体规格参数灵活多变,配合要求宽松.图7所示的规格参数可以在设计时参考,它适用于各种形式的卡钩卡位连接. W2=6.0mm或10.0mm(一般零件取6.0,若零件较大可取10.0) W1=W2+0.3 , B1=W2+3.0 , T1=所要卡住的厚度, T2=T1+0.1 A=20 注:长度单位为mm 图7 (6)铰链连接: 铰链连接方式在电脑机箱中使用较多,我们很少用到,这里做简单介绍 优点: 被连接的零件可以绕轴转动,拆装方便. 缺点: 零件较多,成本较高 结构说明: 如图8示,铰链连接方式中含有铰链支架.铰链支架通过拉钉或螺丝固定在一个零件上.另一个零件上有铰链套孔,铰链支架与铰链套孔通过转轴连接,卡圈将转轴卡在支架上,防止其脱落. 图8 参数规格: 设计时如下尺寸可以参考:转轴直径根据所连接的零件的大小,考虑其强度而定.铰链支架工作孔的孔径比铰链转轴直径大0.5-1.0mm,铰链套孔的内径比铰链转轴直径大0.2-0.5mm. 链转转轴 支架套孔卡圈3.总结 本文对各种钣金零件连接方式及规格进行了总结说明.以此为参考,利于机构设计人员提高工作效率.不过,具体连接方式的选用,要综合考虑各种直接影响到最终产品成本的因素如:生产效率,产品结构形状,零件成本,人力成本,生产线作业难度,包装运输费用,仓储条件等. 一般而言,对于无拆卸需要的连接,建议优先选用连接方式的顺序为:抽孔铆合,点焊,拉钉拉铆,锁螺丝与卡钩卡位搭配使用,锁螺丝.如UPS中主结构与电池框的连接,在RACK机种中其空间足够大,就优先考虑抽孔铆合,因其生产率高,成本低,但由于受结构限制,一般采用点焊的连接方式;在TOWER机种中,由于受到结构限制,无法选用抽孔铆合及点焊,采用拉钉拉铆能满足装配要求,但是综合考虑到零件成本,包装运输费用,仓储条件(要占用很大地方)等,