更好的紧固件会产生更好的产品

设计创新肯定会欠技术进步，不断发展的市场趋势（如较小，更薄，更轻），应用的特殊或独特要求以及许多其他相互关联的影响。设计工程师在努力为其设计达到较低的组装成本时，设计工程师也会成为创新者的重要角色，实际上以更少的方式实现更多。这是一个挑战性的经济环境中特别关键的目标，在制造商不断增加生产力和盈利能力，而不会对最终产品的完整性和质量产生不利影响。

当设计人员开始任务时，决策方法附加组件和组件，该过程有时可以提出一种不同而创新的方法，可以提供新的福利。例如，可以减少紧固件零件计数和成本，可能缩短组装时间和步骤，或者可以实现更可靠的附件。

虽然每种应用都有其固有的挑战，但在设计师的技术工具箱中并不缺乏紧固解决方案。下面的例子来自宾夕法尼亚工程公司的案例手册，代表了使用各种不同类型的紧固件的问题和独特的解决方案。

最新的热技术

问题：散热器的安装过程通常涉及松动的硬件来处理，库存和安装，而无需自动紧固件插入的益处，这迫使设计人员面对一系列其他问题。这些包括对倒进或螺纹孔的需要，安装紧固件的可能突出到散热器的冷却翅片侧，以及由安装过程产生的SLUP或废料。所有这些因素都可以降低有效的散热器设计和经济组装的目标。

解决方案:表面嵌入技术（套装）是宾夕法尼亚州工程开发的实用，专有的紧固方法，解决了一些特殊的散热器安装问题。对于一个，紧固件用钢或不锈钢钢，并仅在散热器的一侧永久安装。通过DESIN，没有任何部分可以突出到相反的“冷却”侧。此外，设置紧固件不需要倾向或挖掘孔，所以避免金属芯片和伤员。它们的规格可以减少或完全消除松动的硬件（减少零件数，重量和生产步骤），并允许自动紧固件插入，更小的封装，更流动的生产线。

问题：一家液晶电视制造商通常指定一种廉价的通头扣，用于标准视频电子标准协会(VESA)支架，将电视安装到房主的墙上。但是，当客户把电视与墙上支架附带的长标准螺丝搭配在一起时，他们经常会导致电视短路。

解决方案:为了解决这种情况，设计人员指定了一个盲人自我铆接螺母，而不是开放式支架，以消除潜在的风险和损坏。螺母具有封闭端，这防止了配合螺钉延伸通过且损害敏感的周围电子器件。

问题：在另一种情况下，考虑永久地连接两张薄金属板面对面。您可能选择使用铆钉，焊接，粘合剂或胶带。但是，这些方法中的每一种都具有权衡。虽然焊接似乎是加入两张相同类型金属的自然选择，但是当加入诸如钢的异种金属时是不可能的。如果焊接表面旨在是成品表面，则需要额外的精加工步骤来产生美学表面。

铆接可以有效地安装不同的薄材料，但铆钉不能与成品表面齐平。它们留下难看的金属凸起，因此通常用于装配内部内部。您还必须注意铆接灯泡所需的清关，因为它可以占用宝贵的空间。

粘合剂和胶带满足清洁和冲洗附件的要求，但与其他方法相比，它们缺乏强度。环氧树脂会很乱，双面胶带很难处理，胶带和粘合剂在恶劣的环境中可能会失效。

解决方案:考虑一个可执行多种功能的扣件设计。非螺纹紧固件允许两个金属部分永久连接，并冲洗，以创建一个光滑的抛光表面。你可以把两种不同的金属类型和厚度不等的薄板或金属板与塑料板结合起来。此外，这些紧固件可作为平装铰链或枢轴点。顶板围绕紧固件旋转，而底板保持静止。

在盒子里有线
问题：在安装件的情况下，设计可以棘手，以便在外壳或电子机箱内保持导线或电缆的关系。这些应用的塑料粘合剂安装的基座可以随着时间的推移而失效。卡扣或螺钉安装的基座可能需要螺钉和更多时间安装。并且，纸张中的矛盾可以允许电磁干扰（EMI）或射频干扰（RFI）污染来通过开口。

两个不同的金属面板可以使用非螺纹锁紧紧固件永久面对面地连接。它也可以作为平装铰链或枢轴点。

解决方案:一系列自齿式电缆绑带安装和钩子可以是一种更实用的方法，可以在没有螺钉或粘合剂的情况下创造永久性连接点。它们的位置和位置可以在设计过程中设置，以在最终组装期间为电线和电缆铺平线路。

与顶部的开口紧固件不同，底部的盲型螺母防止过多的螺钉侵入潜在的侵入。

永久自锁式电缆扎带安装和挂钩允许电线捆绑在指定的位置，而不使用螺钉或粘合剂。

当组件需要检修或电线或电缆必须更换时，可以使用挂钩来连接、拆卸和返回安装点绑扎的电线。挂钩功能允许领带保持完整，电线保持缠绕。这两种类型的硬件都保持固定和安全。平整的表面创建一个光滑的外观。

倾斜右转
问题：您可以使用弯曲的桌子和浮雕槽，支架和硬件，以及焊接以产生直角设计。然而，每种替代方案都可能具有性能或生产问题。

在需要考虑电磁干扰的电子外壳中，使用弯曲工作台时产生的孔会对屏蔽产生负面影响。在焊接标签的地方，一个额外的生产步骤是被迫的和伴随的电镀/抛光问题可能发生。当使用直角支架进行安装时，需要额外的硬件，包括附加螺丝、垫圈、锁紧垫圈和螺母——这会减慢组装速度并增加零件库存。

解决方案:由于这些原因，您可能会发现其他方法来创建正确角度附件点。例如，使用适合于直角组件的Clinch型螺纹和未剥离紧固件，可以消除对选项卡切口，括号，焊接，额外硬件或辅助攻丝操作的需要。

制造商的两件式外壳，通过使用六个铝制无螺纹紧固件和兼容的螺纹成型螺钉来创建直角附件点，为敏感余量提供敏感余量的两件式外壳。该配置导致将紧固硬件从1-1 / 2-HR倾斜的组装时间从1-1 / 2-HR减小到15分钟，并消除了两个制造步骤 - 冲压和弯曲。

多个安装的直角锁紧紧固件和配合螺钉可以安装在整个机箱中，形成直角连接点。

在这种情况下，在最终组装之前，硬件被安装在预制的外壳中，并永久固定在金属上，使反面保持齐平。标准#6-32螺纹成型螺钉完成安装过程。螺纹成型螺钉不会产生与螺纹切割螺钉相关的金属残留物，据报道，它们首选用于不能容忍金属芯片的电子组件。

两个钢结构安装隔离物，永久安装在印刷电路板上，允许间隔和将母板固定到子板上。

用于多种应用的紧固件修复
问题：家具制造商希望重新设计可调节高度的桌面，以使其更加符合人体工程学。新设计中缺乏空间决定了对较短的后突起和更短的紧固件螺纹长度的需求。

解决方案:支架上永久安装低型材自锁螺母。制造商声称，这种解决方案被证明是一种可靠且经济的流动钻井替代方案。

问题：楼梯登山者组件使用20焊接螺母和锁紧垫圈，以防止在服务中振动松动。焊接飞溅问题也引起了问题。

解决方案:将焊接螺母替换为自锁紧螺母，提供了扭矩阻力，消除了飞溅，并加快了最终产品组装。

问题：激光调平装置包括旋转激光束。将激光放置在漂浮在弹簧上的支架上，以确保激光束总是水平的。它表现为陀螺仪。用于安装的特殊焊接螺母在陀螺仪的组装中导致出现问题，包括错位螺柱，螺柱放置在90°以外的角度，焊接飞溅。所有这些问题都对陀螺仪的功能产生了不利影响。

解决方案:制造商切换到自动铆接螺柱以取代解决问题的焊接类型，并帮助改善了装配过程。

事半功倍
问题：另一个制造商面临间距和固定的母板到子板的光纤电信设备。固定这两块板的传统方法包括大量松动的硬件——四个标准六角支柱和八组螺丝和垫圈。这些电路板的组装变得缓慢而低效。

解决方案:设计师分析了这种情况，并指定了钢表面安装垫片来替换松动的五金件。它们像其他表面贴装组件一样，在回流焊前永久地安装在印刷电路板(pcb)上。它们的使用降低了在离线设备中不当安装传统紧固件时对电路板和废料造成损坏的风险。这一过程减少了松散部件的数量，并通过消除二次操作促进了更快的组装。

在本申请中，与手动组装相比，硬件减少了50％，降低了50％以上的成本。此外，据报道，董事会现已减少，较少，改善了整体产品可靠性。

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