出处：https://www.assemblymag.com/articles/94959-threaded-fastener-technologies-for-thin-metal-appliance-assemblies

    多年来，自紧（Self-clinching）紧固件有数十种之多并衍生出了成千上万种，并且越来越多种类的即将出现。

    每个涉及紧固和连接的决定都会影响设备设计的早期阶段，影响生产线的组装过程，并影响设备在服务中的完整性和性能。在评估连接薄金属部件或组件的连接设计时，设计人员需要提出关键问题所在，然后评估各种选择及其可行性。

    例如，拆卸是否可能需要维修，或者产品是否需要连接异种金属？如果是这种情况，设计人员可以迅速排除焊接。焊接接头的持久性是显而易见的，但是即使拆卸不是一个重要问题，焊接实际上也不可能将异种金属（例如钢与铝）接合在一起。如果要将焊接表面作为精加工表面，则将需要额外的精加工步骤以补偿烧伤痕迹和焊垢，以创建合适的“外观友好型”组件。当然，有些板太薄而无法正常焊接。

    胶粘剂或胶带怎么样？尽管它们可以满足清洁和冲洗的要求，但它们也是“一次性”的连接解决方案，可能无法提供所需的强度和/或寿命，并且可能受到极端温度，振动或其他引起疲劳的不利影响因素。反过来，永久性环氧树脂可能很难应用，而且为特定应用选择合适的环氧树脂有时会也很困难。

    铆钉可以达到目的吗？铆接可以更有效地固定异种薄材料，但是铆钉不能在没有沉孔或其他一些辅助操作的情况下平齐安装，从而使金属凸起不雅观，通常将其用于外壳内的组装。由于标准铆钉不能完全齐平，因此必须进一步注意铆钉凸起所需的间隙。这种凸起可能会过度消耗宝贵的内部空间，尤其是在空间有限的电器中。

    传统紧固件连接怎么样？钣金螺钉可能会出现以下问题：随着时间的流逝，夹持力会下降，螺纹完整性降低、松动和掉落，以及在连接操作之前和期间需要花费时间且笨拙地处理螺钉。

    用螺纹可以解决问题吗？有时可以攻螺纹，但有些金属板通常太薄而无法有效攻丝，并且在许多情况下，挤压或压制螺纹将是不切实际的。

    设计师在寻求理想的技术解决方案时，只需要采用经过独特设计的紧固件即可在薄金属组件中提供牢固可靠的螺纹：自紧螺纹紧固件和“盲”螺纹嵌件。

    这些紧固件为设计人员提供了可以永久安装在薄板上的方案，使被连接组件成为整体的一部分，减少了松动零件（例如垫圈，锁紧垫圈和螺母）的数量，仅需单个配合件即可完成最终连接，并在随时可以进行拆卸维修和重新连接（不会威胁螺纹的可靠性）。

自紧（Self-clinching）紧固件的设计

    所有自紧紧固件的优点都源于其设计，该设计包括一个环形凹槽（用于将紧固件永久锁定在易延展的薄金属板上的适当位置）和一个防止紧固件在使用中旋转的元件。

    对手持式消费电子产品开发的具有独特设计的微型压接版本，自紧紧固件都永久地安装在厚度仅为.012英寸/0.3毫米的可延展金属板上。将紧固件压入适当大小的孔中，并在施加足够的挤压力后，将紧固件的锯齿状压紧环、滚花、六角头压入面板表面，从而将板卡到面板中专门设计的环形凹槽中。被压入的金属可防止紧固件轴向移动，而非圆形限位则可防止紧固件旋转，无需二次操作。

     多年来，自紧（Self-clinching）紧固件有数十种之多并衍生出了成千上万种，并且越来越多种类的即将出现。

适用于家电的螺纹自紧紧固件产品系列：

• 螺母。标准类型设计的承载螺纹强度大于低碳钢螺纹。不同主要集中在螺母尺寸、锁紧螺纹性能以及用于制造的特殊合金材料上。安装过程中的所有翘曲都发生在薄板的紧固件侧。背面保持齐平和光滑。配套的螺丝即可完成工作。

• 螺柱。这些外螺纹自紧紧固件通常选择用于必须在最终连接之前放置组件的应用。平头螺柱是标准配置，但可以特别满足高扭矩，薄板或电气应用的需要。没有螺纹的双头螺栓可以用作永久安装的导向销或枢轴。

• 垫片和支座：主要用于堆叠或空间组件，最常见的类型包括直通螺纹和盲螺纹版本。所有组件的安装头均与主机板齐平，并且使用盲螺纹类型，组件的外面板表面均光滑且封闭。

    自锁板紧固件组件将松动的零件保持在最低限度，并消除与硬件相关的可能会松动，掉落和损坏内部组件的风险。理想情况下，它们将被指定用于在需要后续拆卸的金属面板或其他薄材料组件中。

    在最新的创新中，自紧紧固件类型使两张板材（即使它们是由不同的材料制成）也可以永久地以齐平连接的方式连接在一起，而两侧都没有突起。这个实用的替代铆接或点焊的方法是一个理想的解决方案，可将太薄的两块金属薄板连接起来，固定厚度不等的薄板，连接异种金属，连接超薄金属部分，或将金属薄板连接到PCB或塑料面板。这还有一个额外的应用优势：通过允许紧固件充当牢靠的轴点，它能提供旋转能力。

    它可以与顶层板平滑地安装，并与底板齐平或亚齐平。与在安装过程中会“起泡”的铆钉不同，它可进行平整的平齐安装，所需空间最小。与点焊不同的是，保留了光滑的表面，随后可以轻松地用油漆或粉末涂料将紧固件隐藏起来。

    不论自紧紧固件的类型或样式如何，设计人员都应始终了解主体金属板材必须始终满足三个基本要求才能成功：

• 将要安装紧固件的金属板必须具有足够的延展性，以使置换的板材料冷压变形而不会破裂。
  

• 金属板必须比紧固件足够柔软，以使紧固件本身在安装过程中不会明显变形。

• 薄片必须满足特定紧固件要求的最小薄片厚度。通常，对于板没有规定的最大厚度。

不锈钢自动锁紧固件成功连接的必修技巧

    电器行业中许多机械紧固件连接有耐腐蚀性和硬度要求。考虑到自紧技术，已经开发出专门用于不锈钢的特定紧固件，以满足需求。

    但请注意：普遍的误解是，将任何不锈钢自紧紧固件安装在任何不锈钢薄板中时都可以正常运行。这不是真的。实际上，由于相对硬度问题，不能期望由300系列制成的标准不锈钢自紧紧固件在300系列不锈钢板上可靠地工作。

    用于安装到300系列不锈钢薄板中的合适的不锈钢自紧紧固件包括由400系列不锈钢制成的类型。由特殊合金（沉淀硬化）不锈钢制成的类型将提供更高的耐腐蚀性。根据类型的不同，这些紧固件可以有效地用于硬度范围从HRB 88到HRB 92的板材。

用于“盲”安装应用的紧固件

    大多数设计用来在薄材料中提供永久承重螺纹的紧固件，都要求在安装时在工件的两侧都可以进行操作。对于仅允许从一侧安装的情况，即所谓的“盲”安装，“盲”螺纹插件提供了解决方案。这些类型的紧固件非常适合（在其他永久性安装的螺纹紧固件不适用的情况下）于管成形，挤压成形等类似的应用。

    此类插件由铝，黄铜，钢或不锈钢制成，旨在代替螺纹孔，焊接螺母，铆钉和自攻螺钉。从工件的“前”侧安装，它们将在厚度为.020英寸/ 0.50毫米的金属或塑料板上提供牢固的永久金属螺纹。与自紧紧固件一样，“盲”螺纹插入件仅需要一个配合件，不需要任何其它附件来完成连接过程的需要。

    根据行业的普遍使用情况，已经开发了多种“盲”螺纹插入类型。这些包括用于增强强度的大直径设计，可在任何材料厚度下使用的类型以及可实现板对板连接的重负载样式等。