鉚釘自沖鉚接是一種很好地應(yīng)用于連接輕質(zhì)板料的方式，因此在大型工業(yè)風(fēng)扇的扇葉生產(chǎn)中得到廣泛使用，而自沖鉚接又可以采用空心鉚釘與半空心鉚釘，兩種鉚釘哪種更適合工業(yè)風(fēng)扇扇葉的的使用呢？本文將分別采7和8mm高度的空心鉚釘與半空心鉚釘，使用自沖鉚接連接方式對板料連接分別進行實驗并通過實驗機對各自的連接件進行靜力學(xué)實驗，通過軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理分析，研究這兩種鉚釘連接的鉚接件的連接強度對比分析各自的優(yōu)勢。
一、實驗準備
      本文采用的自沖鉚接設(shè)備為手持式電池驅(qū)動自沖鉚接機鉚接接頭靜強度實驗沒備為萬能實驗機。實驗采用板料度為3+3mm的5052鋁合金鉚釘分別為高度7和8mm的空心鉚釘和半空心鉚釘。進行實驗之前，將板料加工成易于實驗的長方形板料，板料尺寸為135×36mm，采用搭接的形式，搭接部分為36x36mm。
二、接頭質(zhì)量實驗
1、接頭表面效果
      分別采用空心鉚釘和半心鉚鑰對5052鋁合金板料進行實驗，鉚接件接頭如圖所示。

      對各個鉚接件接頭的表效果進行觀察，可以初步判斷鉚接質(zhì)量。由圖a可以看出，空心鉚釘內(nèi)徑被板料充滿，這是因為空心鉚釘刺入合金板料過程中，在模具和鉚釘?shù)墓餐饔孟拢沟冒辶喜牧舷蜚T釘內(nèi)側(cè)流動，直到材料壓縮到不能發(fā)生塑性變形，這樣金屬材料向上擠，出現(xiàn)了空心鉚釘內(nèi)徑被允滿的現(xiàn)象。
      此外，由由圖a和圖b均可以看出，無論空心鉚釘還是半心鉚釘都形成自鎖。另外，鉚釘高度8mm的鉚接件比鉚釘高度7mm的鉚接件表面更平擎、光潔。這是由于沖力足夠大，高度8mm的鉚釘已經(jīng)與凹模充分擠壓使鉚接停止，高度7mm的鉚釘還未允分擠壓，從使鉚釘繼續(xù)鄉(xiāng)下運動。
2、接頭截面分析

      采用截面測法，通過鉚接接頭剖面幾何尺寸如殘余底、鉚釘腳張開度、內(nèi)鎖長度等評價接頭質(zhì)量。殘余底指鉚釘脛底部到凹模腔接觸面之間的垂直硝離，殘余底厚越小，越易刺穿下板，使接頭下板產(chǎn)生磨損破壞，對連接質(zhì)有很大影響。鉚釘腳張開度指鉚釘脛尖端鉚接成彤后在水平方上的位移，反映了鉚接接頭成形過程中鉚釘脛外擴變形的大小。內(nèi)鎖長度指鉚鑰底部外徑和鉚釘穿透上板料的點之間的水平距離，這個點是由板料和鉚釘脛尖端之間的接觸面確定的，內(nèi)鎖長度對鉚接完成后鉚接件的自鎖性能影響大，內(nèi)鎖長度越大，接頭門鎖性能越好。
      圖中所示為空心鉚釘和半空心鉚釘鉚接接頭數(shù)碼顯微鏡剖面圖。由圖可知，半空心鉚釘接頭的內(nèi)鎖長以及殘余底厚均高于心鉚釘接頭，說明半空心鉚釘接頭成形質(zhì)量優(yōu)與空心鉚釘接頭。同時還可以看出，隨著鉚釘高度增加，兩者的接頭成形質(zhì)量差距減小。尤其是鉚釘腳張開度，當鉚釘高度為8mm時，空心鉚釘與半空心鉚釘?shù)你T釘腳張開度分別為6.6l35和6.5076mm，相差約0.11mm。但是，此時高度8mm的空心鉚釘接頭殘余底厚只有0.1244mm，因為殘余底厚越小，越容易刺穿下板，使接頭下板產(chǎn)生磨損破壞，所以，空心鉚釘比半空心鉚釘下板更容易產(chǎn)生破壞失效。另外，空心鉚釘頭部與板料基本齊平，半空心鉚釘在內(nèi)徑上端留有空隙。這種現(xiàn)象很好地解釋了半空心鉚釘接頭變形較空心鉚釘接頭大的原因。綜合來看，半空心鉚釘鉚接效果要優(yōu)于空心鉚釘，隨著鉚釘高度的增加，兩者的鉚接質(zhì)量越來越接近。
三、實驗結(jié)果
      通過不斷的實驗，對大型工業(yè)風(fēng)扇的鉚釘靜強度分析、接頭失效分析，可以得出結(jié)論。
      （1）在鉚接接頭質(zhì)量分析中，半空心鉚釘接頭成形質(zhì)量優(yōu)于空心鉚釘接頭；當鉚釘高度由7mm增加到8mm時，兩者的鉚接質(zhì)量差距減小。
      （2）在拉伸實驗中，半空心鉚釘鉚接能承受的載荷和失效位移都大于空心鉚釘鉚接，鉚釘高度增加時兩者強度性能更接近；對鉚釘高度為7和8mm的空心鉚釘與半空心鉚釘，鉚釘與板料高度差為1mm時，板料與凹模擠壓形成的鉚釘尾部變形，半空心鉚釘比空心鉚釘大。隨著鉚釘與板料高度差增加到2mm時，兩種鉚釘?shù)淖冃尾罹鄿p小。
      （3）空心鉚釘與半空心鉚釘鉚接接頭失效形式均為鉚釘從下層板料拉脫；由于高度8mm的空心鉚釘接頭殘余底厚只有0．1244mm，故下層板料鉚接區(qū)域直接撕裂。
      通過實驗得出，在大型工業(yè)風(fēng)扇生產(chǎn)制造時，廠家應(yīng)首先選擇半空心鉚釘進行山野的鉚接。