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铆钉
工业基石利用塑性变形实现永久连接的紧固件
紧固件金属加工工业
进阶级：需要一定工程知识和组织能力，成功后可奠定产业基础。
适用时代
古代
难度
中等
风险等级
中
制作周期
数小时
前置条件
软钢/铜/铝棒、锻炉、顶铁、铆枪
原理
铆钉插入孔后，一端已有钉头支撑，另一端被加热镦粗形成第二个钉头。冷却收缩时铆钉杆被拉紧，使被连接件之间产生夹紧力。铆接抗剪能力强，常用于桥梁、船舶、锅炉等。
原料与配比
| 原料 | 用量 | 说明 |
|---|---|---|
| 软钢/铜/铝棒 | 若干 | 铆钉坯 |
| 煤/焦炭 | 若干 | 加热 |
| 防锈漆 | 少量 | 防护 |
工具
- 锻炉
- 顶铁/顶把
- 铆枪/大锤
- 钳子
- 切刀
- 量规
操作步骤
- 制钉坯：棒料截成所需长度，长度 = 板厚 + 1.5 倍钉径。
- 制预制头：一端加热镦粗成半球形或平头。
- 钻孔：被连接件按铆钉直径钻孔，孔径比钉径大 1–2 mm。
- 插钉：铆钉从一侧插入，预制头贴紧板面。
- 加热：将铆钉伸出端加热至红热（约 1000 ℃）。
- 铆接：用顶铁顶住预制头，另一侧用铆枪快速锤击，使钉端镦粗成封闭头。
- 整形：用成形顶铁修整钉头形状。
- 冷却：自然冷却，铆钉收缩夹紧板材。
注意事项
- 铆钉孔要对齐，孔壁要光洁。
- 铆接顺序应从中间向两端，减少变形。
- 加热温度要足够，否则镦粗困难。
- 锤击要迅速有力，在钉冷却前完成成形。
常见问题与解决方法
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 钉头裂纹 | 过冷镦粗或材质硬 | 保持高温，换软材料 |
| 连接松动 | 钉长不足或镦粗不够 | 换长钉，加锤击量 |
| 板件变形 | 铆接顺序或温度不均 | 从中间向两端，均匀加热 |
| 孔壁撕裂 | 孔径过大或板薄 | 用垫圈或减小孔径 |
升级方向
- 拉铆：单侧操作。
- 高强度摩擦型螺栓：替代铆接。
- 自动铆接机：提高效率。
参考来源
- 连接技术
- 船舶制造
- 钢结构