流钻自攻连接技术和抽芯铆接技术的连接强度对比
流钻自攻连接技术和抽芯铆接技术的连接强度
对比
摘要：介绍了流钻自攻连接与抽芯铆接连接工艺，并对比了 M5 螺钉流钻自攻连接、φ5
mm 开口型抽芯铆钉、φ5 mm 内锁拉丝型抽芯铆钉和 φ6.4 mm 内锁拉丝型抽芯铆钉的剪切强
度。研究结果表明，流钻自攻连接和内锁拉丝型抽芯铆接均具有连接强度高的特点，但内锁拉
丝型抽芯铆接生产成本较低，设备操作简单，并且 φ6.4 mm 内锁拉丝型抽芯铆钉剪切强度与
M5 流钻自攻连接强度接近。
关键词： 流钻自攻连接； 开口型抽芯铆钉； 内锁拉丝型抽芯铆钉； 剪切强度；
Abstract:The flow drill screw and the self-plugging rivet connection are introduced, and the M5 screw
flow drill connection, φ5 mm open type self-plugging rivet, φ5 mm internal lock self-plugging rivet
and φ 6.4 mm internal lock self-plugging rivet are compared.The research results show that the flow
drill screw connection and internal lock self-plugging rivet have the characteristics of high joint
strength, but the internal lock self-plugging rivet has lower production cost,the equipment operation is
simple. The shear strength ofφ 6.4 mm internal lock self-plugging rivet is close to the M5 flow drill
screw.
Keyword:flow drill screw; open type self-plugging rivet; internal lock self-plugging rivet; shear
strength;
0 前言
随着铝合金材料在车身中的广泛应用，连接方式也呈现多样化。由于紧固连接具有热输入低、
可拆卸和生产效率高等特点被广泛采用。然而对于板件与型材等管状封闭结构的连接，SPR、
螺栓与螺母配合等连接方式通常很难完成连接操作，流钻自攻连接技术和抽芯铆接技术则可以
很好解决此类问题[1].流钻自攻连接技术具有无需开设预制孔、生产效率高、适用于单面操作
等优点，但是也有生产设备投入大、生产成本高的劣势；抽芯铆接具有成本低、操作简便和单
面操作的特点。因此本文介绍了上述两种工艺，同时对比了流钻自攻连接、开口型抽芯铆钉和
结构型抽芯铆钉连接的连接强度，为产品返修和工艺替代提供参考。
1 流钻自攻连接和抽芯铆接介绍
1.1 流钻自攻连接
流钻自攻连接是指特制螺钉在高速旋转的电机带动下使板料摩擦生热产生塑性形变攻制螺纹同
时拧紧螺钉的连接技术，单面操作即可完成连接，英文简称 FDS （Flow drill screw）。由于设
备最大下压力可达 3 500 N 以上，无法实现手持设备操作，因此通常需要与机器人配合使用；
并且要求被连接件具有一定强度，保证连接过程中不会严重变形，同时保证由薄到厚、由软到
硬的板材搭接顺序。另外，连接后螺钉的尖端部分会裸露在板材外，设计时需保证不会与其它
结构发生干涉，因此更适合于连接板材与空腔型材、板材与铸件的组合[2,3,4].流钻自攻连接工
→→→→艺过程包括五个阶段：材料接触（加热） 孔成型 攻螺纹 拧螺纹 拧至规定扭矩。铝合金
材料可以连接总厚度约 1.8~5 mm,过厚的材料可以通过开设预制孔完成连接，能够实现同种材
料或异种材料连接。
图1为流钻自攻连接钉头、头部成型要素及成型过程。流钻自攻连接接头成型主要包含以下几
大要素[5]:（1）螺钉头部与板材缝隙：通常头部与板材紧密贴合，各接触点保持在同一水平面
上；（2）螺纹成型：锥孔无裂纹，没有滑牙、错牙现象；（3）材料间隙：针对不同材料，不
同使用要求确定材料之间缺口允许范围，通常在 0.3 mm 以下判定为合格；（4）螺纹锥孔形
态：观察板材上下挤出部分与螺钉旋合处是否爆开。流钻自攻连接不但需要通过头部成型分析
连接质量，也需进行剪切性能和剥离性能等力学性能分析。
1.2 抽芯铆钉连接
摘要：
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流钻自攻连接技术和抽芯铆接技术的连接强度对比 摘要：介绍了流钻自攻连接与抽芯铆接连接工艺，并对比了M5螺钉流钻自攻连接、φ5mm开口型抽芯铆钉、φ5mm内锁拉丝型抽芯铆钉和φ6.4mm内锁拉丝型抽芯铆钉的剪切强度。研究结果表明，流钻自攻连接和内锁拉丝型抽芯铆接均具有连接强度高的特点，但内锁拉丝型抽芯铆接生产成本较低，设备操作简单，并且φ6.4mm内锁拉丝型抽芯铆钉剪切强度与M5流钻自攻连接强度接近。 关键词：流钻自攻连接；开口型抽芯铆钉；内锁拉丝型抽芯铆钉；剪切强度；Abstract:Theflowdrillscrewandtheself-pluggingrivetconnectionare...
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作者：闻远设计
分类：课程设计课件资料
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时间：2023-07-25
