汽车维修钣金工：铆接构造与强度的相关性

1.铆接的形式

钢板铆接分为搭接和对接两类。搭接是把一块钢板搭在另一块钢板上进行铆接；对接是把两块钢板置于同一平面，利用盖板来复接，而盖板又有单盖板和双盖板之分。每一类铆接形式，根据主板上铆钉的排数不同又可分为单排、双排和多排，而排列的形式又有并列和交错两种。

2.铆接缝结构尺寸的确定

铆接缝的结构尺寸主要是指钉距、排距和边距，如图5-40所示。

图5-40 铆接缝的结构尺寸

1）铆接缝的结构尺寸主要参数，见表5-2。

表5-2 铆接缝的结构尺寸主要参数

注：单盖板对接与搭接相同，t为板材的厚度。

2）型钢上钉距的确定。对于各种型钢（角钢、槽钢、工字钢），凡边宽≤120mm时，可用一排铆钉；150mm≥边宽≥120mm时，可用两排铆钉；宽边＞150mm时，可并列布置两排或两排以上的铆钉，但排距不得小于3d。

3.铆接件的受力分析

（1）铆钉承受的剪切力 铆钉受剪切力作用，在内外力平衡条件下，铆钉存在着抵抗变形的内力Q，即

Q=F（平衡条件） （5⁃13）

假设剪切力Q在剖面上是均匀分布的，则单位面积上的剪切力即切应力τ可表示为

τ=Q/A （5⁃14）

式中A——受剪切的剖面积；

Q——剪切力；

τ——切应力。(www.xing528.com)

铆接件受剪切力作用时，严格来说，切应力τ不是均匀分布的，因为铆钉承受剪切力的同时，还伴随着弯曲、挤压等变形。为了简化计算，设定τ是均匀分布的。

（2）铆钉承受的挤压力 铆钉在受剪切力的同时，往往伴随局部受挤压现象，铆钉和板料在半圆柱面上同时受挤压作用，挤压应力与压缩应力不同，压缩应力发生在整个物体的内部，而挤压应力只发生在接触的表面上。

挤压应力的分布是较复杂的，为了简化计算，一般采用下面的公式计算，挤压应力σ_c，即

式中σ_c——挤压应力；

F_c——挤压力；

A_c——挤压面的面积。

注意：挤压面的面积应按照半圆柱面的投影面面积来计算，如图5⁃41所示。

由以上分析可知，在铆接结构中，由于受到外力作用，铆接件对铆钉产生拉力或压力，这时铆钉就会受到剪切作用，若铆接件本身强度大于铆钉强度，铆钉被拉长，铆接力大大减弱，从而出现铆钉松动现象，严重时铆钉被剪断；若铆钉强度大于铆接件强度，则铆接件的钉孔被拉裂。因此，在设计铆接结构时要根据等强度的原则进行计算，但考虑到维修时方便，更换铆钉比更换板料要容易和方便得多，同时成本也低。一般地板料的强度应略比铆钉的强度大一些。

图5⁃41 挤压面积的面积计算

注：A_c=dt。

4.铆接的强度因素

铆接的强度与下列因素有关：

（1）铆接强度与铆钉直径和数量有关 铆钉直径越大，数量越多，铆接强度也就越大，反之也就越小。

（2）铆接强度与铆钉长度、铆接件总厚度有关 铆接件总厚度、铆钉长度与铆接强度成反比，同样直径的铆钉，钉杆越长，铆接件越厚，其铆接强度就相应越低。

（3）铆钉孔的大小或多少也直接影响铆接件强度 对于一块板料，其开孔越多，孔径越大，其强度就越低。

此外，对接时双盖板要比单盖板的强度提高一倍。