模块十二　铆接与粘接

模块十二铆接与粘接钳工工艺技能与训练

知识目标1.了解铆接的种类和铆接件的接合形式。2.掌握铆钉种类和铆接工具的相关内容。3.了解粘合剂的种类。4.掌握粘合剂的特点和应用。

钳工工艺技能与训练

技能目标1.能进行铆接操作。2.会进行铆接的有关计算。3.能正确选择粘合剂。4.掌握粘接工艺。5.掌握钻孔、铆接和粘接的安全文明生产常识。6.具备知识技能拓展能力及适应发展的能力。钳工工艺技能与训练

素养目标1.培养敬业、精益、专注、创新的工匠精神。2.培养节能环保意识、安全意识。能正确遵守个人和车间安全作业要求，注重个人安全防护。3.具备将铆接、粘接知识技能应用于具体工作领域的能力，具有一定的分析问题和解决问题的能力。钳工工艺技能与训练钳工工艺技能与训练第一节铆接钳工工艺技能与训练铆接概述用铆钉连接两个或两个以上的零件或构件的操作方法，称为铆接。铆接的过程是：将铆钉插入被铆接工件的孔内，将铆钉头紧贴工件表面，然后将铆钉杆的一端镦粗成为铆合头。目前，在很多零件连接中，铆接已被焊接代替。但因铆接具有使用方便、操作简单、连接可靠、抗振和耐冲击等特点，所以在桥梁、机车、船舶和工具制造等方面仍有较多的应用。钳工工艺技能与训练铆接种类按使用要求分类活动铆接固定铆接强固铆接紧密铆接强密铆接按使用方法冷铆热铆混合铆钳工工艺技能与训练⑴活动铆接（铰链铆接）活动铆接的结合部分可以相互转动，如内外卡钳、划规、剪刀等。⑵固定铆接固定铆接的结合部分是固定不动的。这种铆接按用途和要求不同，还可分为强固铆接、强密铆接和紧密铆接。①强固铆接（坚固铆接）：应用于结构需要有足够的强度，承受强大作用力的地方。如桥梁、车辆和起重机等。②紧密铆接：应用于低压容器装置，这种铆接只能承受很小的均匀压力，但要求接缝处非常严密，以防止渗漏。如气筒、水箱、油罐等。这种铆接的铆钉小而排列紧密，为达到密封效果，铆缝中常夹有橡皮或其它填料。③强密铆接（坚固紧密铆接）：这种铆接不但要承受很大的压力，而且要求接缝非常紧密，即使在较大压力下，液体或气体也不能渗漏。如蒸汽锅炉、压缩空气罐及其它高压容器等。按使用要求分类钳工工艺技能与训练⑴冷铆冷铆是指在铆接时，铆钉无须加热，直接镦出铆合头。直径在8mm以下的钢制铆钉都可以用冷铆方法铆接。采用冷铆时，铆钉的材料必须具有较好的塑性。⑵热铆热铆是指先把整个铆钉加热到一定温度再铆接。因铆钉受热后塑性好，容易成形，而且冷却后铆钉杆收缩，还可加大结合强度。热铆时，要把铆钉孔直径放大0.5～1mm，使铆钉在热态时容易插入。直径大于8mm的钢铆钉多用热铆。⑶混合铆混合铆是指在铆接时，只把铆钉形成铆合头的一端加热。对于细长的铆钉，采用这种方法可以避免铆接时铆钉杆的弯曲。2.按铆接方法不同分类钳工工艺技能与训练铆接件的接合

搭接连接

a）单角钢式b）双角钢式图a所示为两块平板搭接，搭接后两块板料错位。图b所示为一块板折边后搭接，此种搭接方式除铆接处外，其余各处平整。钳工工艺技能与训练铆接件的接合

对接连接a）单盖板式b）双盖板图a所示为单盖板式连接，只在一边加盖板。图b所示为双盖板式连接，在两边均加上盖板，连接强度要高于前者。钳工工艺技能与训练铆接件的接合角接连接

a）单角钢式b）双角钢式图a所示为单角钢式，在一个方向加上角钢组成角度连接，连接角度可由角钢的角度决定。图b所示为双角钢式，在两个方向均加有角钢，此种连接方式一般只用于90°，连接强度要高于前者。钳工工艺技能与训练铆道铆钉的排列形式a）单排b）双排c）多排d）多排交错铆道就是指铆钉的排列形式。根据铆接强度和密封的要求，铆钉的排列有多种形式。钳工工艺技能与训练铆距铆距是指铆钉与铆钉间或铆钉与铆接板边缘的距离。在铆接连接结构中，有三种隐蔽性的损坏情况：沿铆钉中心线的板被拉断、铆钉被剪切断裂、孔壁被铆钉压坏。因此，按结构和工艺的要求，铆钉的排列距离有一定的规定。如铆钉并列排列时，铆钉距t≥3d（d为铆钉直径）。铆钉中心到铆接边缘距离的确定方法：如铆钉孔是钻孔，此距离约为1.5d；如铆钉孔是冲孔，此距离约为2.5d。钳工工艺技能与训练铆钉种类a）半圆头铆钉b）沉头铆钉c）平头铆钉d）半圆沉头铆钉e）空心铆钉f）传动带铆钉⑴半圆头铆钉（图a）常应用于钢结构的屋架、桥梁、车辆、船舶及起重机等强固铆接。⑵沉头铆钉（图b）常用于制品表面要求平整，不允许有外露部分的铆接。⑶平头铆钉（图c）常用于一般无特殊要求的铁皮箱、防护罩及其他结合件中的铆接。⑷半圆沉头铆钉（图d）常用于要求铆接处表面有微小的凸起，防止滑跌的地方，如踏脚板和楼梯梯板等的铆接。⑸空心铆钉（图e）常用于铆接处有空心要求的地方，如电器组件的铆接。⑹皮带铆钉（图f）常用于传动带的铆接。钳工工艺技能与训练铆钉种类a）击芯铆钉b）抽芯铆钉抽芯和击芯铆钉的连接a）击芯铆钉连接b）抽芯铆钉连接抽芯铆钉（图a）和击芯铆钉（图b），它们又各有扁圆头和埋头两种形状。这两种铆钉不仅具有铆接效率高、外形美观和铆接工艺简单等优点，而且适合于单面和盲面的薄板和型钢、型钢与型钢的连接，如客车覆盖件等。钳工工艺技能与训练铆钉的材料制造铆钉的材料要有好的塑性，常用铆钉的材料有钢、黄铜、紫铜和铝等。选用铆钉材料应尽量和铆接件的材料相近。钳工工艺技能与训练铆接工具a）压紧冲头b）罩模c）顶模⑴锤子常用的有圆头锤子和方头锤子，以圆头锤子应用较多。锤子的大小应根据铆钉直径的大小来选用，通常适用的重量是250～500g。⑵压紧冲头（图a）当铆钉插入孔内后，用它使被铆合的工件互相压紧。⑶罩模（图b）和顶模（图c）罩模和顶模都有半圆形的凹球面，经淬火和抛光，按照铆钉的半圆头尺寸制成。罩模用于铆接时制作出完整的铆合头，柄部常制成圆柱形。顶模夹在台虎钳上，铆接时顶住铆钉的头部，以便进行铆接工作而不损伤铆钉头。钳工工艺技能与训练铆钉直径的确定公称直径2.02.53.04.05.06.08.010.0通孔直径精装配2.12.63.14.15.26.28.210.3粗装配2.22.73.44.55.66.68.611标准铆钉直径及通孔直径（单位：mm）铆钉在工作中承受剪力，它的直径是由铆接强度决定的，其直径大小与被连接件的厚度、连接形式，以及被连接件的材料等多种因素有关。当被连接件厚度相同时，铆钉直径等于板厚的1.8倍；当被连接厚度不同，采取搭接连接时，铆钉直径等于最小板厚的1.8倍。标准铆钉直径可在计算后按表圆整。钳工工艺技能与训练铆钉长度的确定铆接时，铆钉所需长度L，除了被铆接件的总厚度s外，还要为铆合头留出足够的长度l。半圆头铆钉铆合头所需长度，应为圆整后铆钉直径的1.25～1.5倍。沉头铆钉铆合头所需长度应为圆整后铆钉直径的0.8～1.2倍。击芯铆钉的伸出部分长度应为2～3mm。抽芯铆钉的伸出部分长度应为3～6mm。钳工工艺技能与训练通孔直径的确定在铆接连接中，通孔的大小，应随着连接要求的不同而有所变化。如孔径过小，使铆钉插入困难；过大，则铆合后的工件容易产生松动。钳工工艺技能与训练半圆头铆钉的铆接铆接方法把铆合件彼此贴合，按划线钻孔、倒角、去毛刺，然后插入铆钉，把铆钉原头放在顶模中，用压紧冲头压紧板料（图a），再用锤子镦粗铆钉伸出部分（图b），并将四周锤打成形（图c），最后用罩模修整（图d）。钳工工艺技能与训练沉头铆钉的铆接铆接方法沉头铆钉的铆接同半圆头铆钉的铆接一样，是将几个零件通过铆接连接起来，铆接后，铆头不突出工件表面，故常用于表面要求平整光洁的场合。如果用现成的埋头铆钉铆接，只要将铆合头一端的材料，经铆打填平埋头座即可。钳工工艺技能与训练空心铆钉的铆接铆接方法将铆钉插入孔内后，先用样冲（或类似的冲头）冲压一下，使铆钉孔口张开与工件孔口贴紧，再用特制冲头使翻开的铆钉孔口贴平于工件孔口。钳工工艺技能与训练击心铆钉的铆接铆接方法将击芯铆钉插入铆件孔后，用锤子敲击钉芯（图a），当钉芯敲到与铆钉头相平时，钉芯即被击到铆钉杆的底部（图b）。由于钉芯的一端呈四棱锥形，故铆钉伸出铆件的部分沿印痕向四面胀开，这样工件就被铆合。钳工工艺技能与训练拉铆枪抽芯铆钉的铆接过程铆接方法将抽芯铆钉插入铆件孔内，并将伸出铆钉头的钢钉（即钉芯）插入拉铆枪头部的孔内，然后启动拉铆枪，由于钉芯的一端是制成凸缘形的，随着钉芯的抽出，伸出铆件的铆钉杆在凸缘的作用下自行膨胀形成铆合头，待工件铆牢后，钉芯即在凹槽处断开而被抽出。钳工工艺技能与训练第二节粘接钳工工艺技能与训练粘接的概念粘接是用粘合剂把不同或相同材料牢固地连接在一起的操作。粘接效果的好坏，主要受粘合剂的影响。近年来，随着粘合剂制造技术的日益发展，粘接成形越来越引起人们的重视。粘接工艺操作方便，连接可靠，在各种机械设备制造及修复过程中取得了良好的效果。目前，在新设备制造过程中，已逐步采用粘接技术，可达到以粘代铆、以粘代机械夹固的效果，并可解决过去某些连接方式所不能解决的问题，简化复杂的机械结构和装配工艺。钳工工艺技能与训练粘接剂的分类化学成分分类有机粘接剂天然骨胶、松香合成树脂胶、橡胶胶无机粘接剂磷酸盐类、硅酸盐类按用途分类结构粘接剂非结构粘接剂钳工工艺技能与训练常用结构粘合剂的特点和应用范围环氧树脂胶聚氨酯胶酚醛树脂胶聚酰亚胺、双马来酰亚胺佼丙烯酸酯胶环氧树脂胶简称环氧胶，是目前使用量最大、使用面最广泛的一种结构粘合剂。环氧胶的粘接强度高，可粘材料的范围广，施工工艺性能良好，配制使用方便，固化后体积收缩率较小，产品尺寸稳定，使用温度范围广，且对人体无毒性。各种牌号、各种性能的环氧胶不仅可以从市场上买到，而且可以自行配制或根据需要对粘合剂进行改性，因此环氧胶称得上是“万能胶”，环氧胶的主要缺点是耐热性不够高，产品接头的脆性较大。钳工工艺技能与训练环氧树脂胶聚氨酯胶酚醛树脂胶聚酰亚胺、双马来酰亚胺佼丙烯酸酯胶聚氨酯胶具有与环氧胶类似的优点，如价廉、工艺简便、可粘材料范围广等，但它的交联度比环氧胶小，性能上接近于热塑性树脂。用于结构粘接的聚氨酯胶除具备一般聚氨酯胶共同的优点（如弹性好，低温塑性好，起始强度高）之外，在低温下的力学性能（剪切强度、疲劳强度等）也比较出色，是一种常用的低温结构粘合剂。聚氨酯胶的最大缺点是耐温性不够高，耐湿热老化性能差。常用结构粘合剂的特点和应用范围钳工工艺技能与训练环氧树脂胶聚氨酯胶酚醛树脂胶聚酰亚胺、双马来酰亚胺佼丙烯酸酯胶酚醛结构粘合剂的特点是粘接力强，适用材料范围广，耐热性和耐湿热老化性能好。酚醛胶的刚性较大，因此粘接结构的长时使用尺寸稳定性好，但疲劳强度相对较差，产品收缩较大。酚醛胶除了较脆以外，还因为需高温高压固化，使得施工工艺费用较高。常用结构粘合剂的特点和应用范围钳工工艺技能与训练环氧树脂胶聚氨酯胶酚醛树脂胶聚酰亚胺、双马来酰亚胺胶丙烯酸酯胶聚酰亚胺、双马来酰亚胺胶均属航空航天用高温结构粘合剂，其供货状态一般是低聚物树脂的溶液或胶膜，把它们涂覆在胶粘表面后，加以O．8～1．0MPa压力在230～250℃的温度下固化。聚酰亚胺胶一般较贵，通常必须低温贮存，室温下开放贮存的寿命仅几个小时。常用结构粘合剂的特点和应用范围钳工工艺技能与训练环氧树脂胶聚氨酯胶酚醛树脂胶聚酰亚胺、双马来酰亚胺佼丙烯酸酯胶丙烯酸酯胶既包括甲基丙烯酸酯类的厌氧胶，也包括α-氰基丙烯酸酯类的各种快干胶或瞬间胶，它们共同的优点是单液型，低粘度，固化温度低而固化速度高，粘接强度高，毒性小等。常用结构粘合剂的特点和应用范围钳工工艺技能与训练粘合剂的选择1.粘合剂必须能与被粘材料的种类和性质相容2.粘合剂的一般性能应能满足粘接接头使用性能（力学条件和环境条件）的要求，并需注意，同一种胶所得的接头性能会因固化条件不同而有较大差异。3.考虑粘接工艺的可行性、经济性以及性能与费用的平衡。钳工工艺技能与训练粘合剂的选择胶粘剂种类

被粘材料环氧胶酚醛树脂胶聚氨酯胶丙烯酸酯胶双马来酰亚胺胶聚酰亚胺胶氰基丙烯酸酯胶不饱和聚酯胶有机硅胶结构钢△△△△△△

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铬镍钢△△△△△△

△铝及铝合金△△△△△△△△

铜及铜合金△

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钛及钛合金△△△△△

△玻璃钢△△

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钳工工艺技能与训练粘接工艺1.表面处理粘接前要对粘接面进行表面处理。金属件的表面处理包括清洗、脱脂、机械处理和化学处理等。非金属件一般只进行机械处