铆钉长度、直径及孔径的选择方法

铆钉长度、直径及孔径的选择方法

铆钉连接是机械制造和金属加工中常见的连接方式，其连接强度和可靠性直接影响到最终产品的质量。本文详细介绍了铆钉的长度、直径及孔径的选择方法，包括铆钉的结构特点、材质要求、直径确定原则、长度计算公式以及孔径选择标准，对于从事相关工作的技术人员具有实际指导意义。

铆钉的结构与材质

铆钉是由钉头和圆柱钉杆组成，铆钉头多用锻模镦制而成，分实心和空心两类。实心铆钉按钉头形状分为半圆头、沉头、半沉头、平锥头、平头等多种形式；空心铆钉由于质量轻，铆接方便，但钉头强度小，适用于受力较小的结构。

铆钉材质按GB/T 116—1986规定，钢铆钉有Q215、Q235、ML2、ML3、10、15，铜铆钉有T3、H62，铝铆钉有L3、LY1、LY10、LF10（在材料牌号的使用中，请按新牌号使用，此处遵守铆钉国标的规定）。

铆接过程中，由于铆钉需要承受较大的塑性变形，要求铆钉材料必须具有良好的塑性。为此，采用冷镦法制成的铆钉需要经退火处理。根据使用要求，应对铆钉进行可锻性试验及拉伸、剪切等力学强度实验。铆钉表面不允许有影响使用的各种缺陷。

铆钉直径的确定

铆钉直径是按结构强度要求由连接件板厚来确定的，一般情况下构件板厚δ与铆钉的直径d的关系如下：

1）单排与双排搭接，d≈2δ。
2）单排与双排盖板连接，d≈（1.5～1.75）δ。

铆钉直径也可按表7-2确定。

按板厚确定铆钉直径时需遵循以下原则：

1）厚度相差不大的板料搭接时，取较厚板料的厚度。
2）厚度相差较大的板料搭接时，取较薄板料的厚度。
3）板材与型材连接时，取两者的平均厚度。
4）被连接件的总厚度不应超过铆钉直径的5倍。

铆钉长度的确定

铆接质量与选定铆钉杆长度有直接关系，若钉杆过长，铆钉的镦头就过大，且钉杆也容易弯曲；若钉杆过短，则镦粗量不足，铆钉头成形不完整，将严重影响铆接的强度和紧密性。铆钉长度应根据被连接件的总厚度、钉孔与钉杆直径间隙及铆接工艺方法等因素确定。采用标准孔径的铆钉杆长度，可按下列公式计算

半圆头铆钉L=（1.65～1.75）d+1.1Σδ
沉头铆钉L=0.8d+1.1Σδ
半沉头铆钉L=1.1d+1.1Σδ

式中L——铆钉杆长度（mm）；
d——铆钉杆直径（mm）；
Σδ——被连接件总长度（mm）。

以上各式计算的铆钉长度都是近似值，大量铆接时，铆钉杆实际长度还需试铆后确定。

铆钉孔径的确定

铆钉孔径与铆钉的配合，应根据冷、热铆不同方式确定。

冷铆时，钉杆不易镦粗，为了保证连接强度，钉孔直径与钉杆直径接近。

热铆时，铆钉受热膨胀变粗，但塑性较好，为了便于穿钉，钉孔直径与钉杆直径的差值应略大些。钉孔直径的标准见表7-3。对于对于多层板料密固铆接时，钻孔直径应按照标准孔径减少1～2mm，对筒形构件必须在弯曲前钻孔，孔径应比标准孔径减小1～2mm，以便在装配时再行铰孔。