摘要: 零刚度柔性铰链的旋转刚度近似为零，克服了普通柔性铰链需要驱动力矩的缺陷，可应用于柔性抓手等领域。 以纯扭矩作用下的内外环柔性铰链作为正刚度子系统，研究负刚度机理并匹配正负刚度，可构造零刚度柔性铰链。 提出负刚度旋转机制——曲柄弹簧机构，对其负刚度特性进行建模和分析；通过正负刚度匹配，分析曲柄弹簧机构结构参数对零刚度品质的影响；提出了一种具有可定制刚度和尺寸的线性弹簧——菱形板弹簧弦，建立刚度模型并进行有限元仿真验证；最终完成了紧凑型零刚度柔性铰链样品的​​设计、加工和测试。 测试结果表明：在纯扭矩作用下，±18°在旋转角度范围内，零刚度柔性铰链的旋转刚度平均比内外环柔性铰链低93%。 构造的零刚度柔性铰链结构紧凑，零刚度品质优良；所提出的负刚度旋转机构和线性弹簧对于柔性机构的研究具有很大的参考价值。

0 前言

柔性铰链（轴承）

^[1-2]

依靠柔性单元的弹性变形来传递或转换运动、力和能量，已广泛应用于精密定位等领域。 与传统刚性轴承相比，柔性铰链转动时存在恢复力矩。 因此，驱动单元需要提供输出扭矩来驱动并保持柔性铰链的旋转。 零刚度柔性铰链

^[3]

（零刚度弯曲枢轴，ZSFP）是一种旋转刚度近似为零的柔性旋转接头。 此类柔性铰链可停留在行程范围内的任意位置，又称静平衡柔性铰链

^[4]

，多用于柔性夹具等领域。

基于柔性机构的模块化设计理念，整个零刚度柔性铰链系统可分为正负刚度两个子系统，通过正负刚度的匹配来实现零刚度系统

^[5]

. 其中，正刚度子系统通常为大行程柔性铰链，如十字簧柔性铰链

^[6-7]

、通用三十字簧柔性铰链

^[8-9]

以及内外环柔性铰链

^[10-11]

等。 目前，柔性铰链的研究已经取得了很多成果，因此，设计零刚度柔性铰链的关键是为柔性铰链匹配合适的负刚度模数[3]。

内外环柔性铰链（Inner andoutringflexuralpivots，IORFP）在刚度、精度和温度漂移方面具有优异的特性。 匹配的负刚度模块提供了零刚度柔性铰链的构造方法，最终完成了零刚度柔性铰链的设计、样品加工和测试。

1个曲柄弹簧机构

1.1 负刚度的定义

刚度K的一般定义是弹性元件所承受的载荷F与相应变形dx之间的变化率

K=dF/dx (1)

当弹性元件的载荷增量与相应的变形增量符号相反时，为负刚度。 物理上，负刚度对应于弹性元件的静态不稳定性

^[12]

负刚度机构在柔性静平衡领域发挥着重要作用。 通常，负刚度机构具有以下特征。

(1)机构储备一定的能量或发生一定的变形。

(2)机构处于临界失稳状态。

(3)当机构受到轻微扰动而离开平衡位置时，能释放出较大的力，该力与运动方向相同。

1.2 零刚度柔性铰链的构造原理

利用正负刚度匹配可以构造零刚度柔性铰链，其原理如图2所示。

(1)在纯扭矩作用下，内外环柔性铰链具有近似线性的扭矩-转角关系，如图2a所示。 特别是，当交点位于簧片长度的12.73%时，扭矩-转角关系呈线性关系

^[11]

，此时柔性铰链的恢复力矩Mpivot（顺时针方向）与轴承旋转角度有关θ（逆时针）关系是

Mpivot=(8EI/L)θ (2)

式中，E为材料弹性模量，L为簧片长度，I为截面惯性矩。

(2)根据内外环柔性铰链的旋转刚度模型，匹配负刚度旋转机构，其负刚度特性如图2b所示。

(3) 鉴于负刚度机构的不稳定性

^[12]

，零刚度柔性铰链的刚度应近似为零且大于零，如图2c所示。

1.3 曲柄弹簧机构的定义

根据文献[4]，通过在柔性铰链的移动刚体和固定刚体之间引入预变形弹簧，可以构造零刚度柔性铰链。 对于内、外环柔性铰链如图所示。 如图1所示，在内环和外环之间引入弹簧，即引入弹簧曲柄机构(SCM)。 参照图3所示的曲柄滑块机构，曲柄弹簧机构的相关参数如图4所示。 曲柄弹簧机构由曲柄和弹簧组成（设刚度为k）。 初始角度为弹簧未变形时曲柄AB与底座AC之间的夹角。 R表示曲柄长度，l表示基部长度，并将曲柄长度比定义为r与l的比率，即 = r/l (0<<1).

曲柄弹簧机构的构造需要确定 4 个参数：基础长度 l、曲柄长度比 、初始角度和弹簧刚度 K。

曲柄弹簧机构受力变形如图5a所示，时刻M

_&伽玛；

作用下，曲柄从初始位置AB移动

_贝塔

转向AB

_&伽玛；

，旋转过程中，曲柄相对于水平位置的夹角

_&伽玛；

称为曲柄角。

定性分析表明，曲柄从AB（初始位置，M & 伽玛；零）到 AB0（“死点”地点，米

_&伽玛；

为零），曲柄弹簧机构具有负刚度特性的变形。

1.4 曲柄弹簧机构扭矩与转角的关系

在图中。 5、扭矩M & 伽玛；顺时针为正，曲柄角 & 伽玛；逆时针方向为正，下面对力矩载荷M进行建模分析。

_&伽玛；

带曲柄角

_&伽玛；

建模过程之间的关系是有维度的。

如图5b所示，曲柄AB的扭矩平衡方程 & 列出了伽马值。

式中，F & 伽玛；是弹簧恢复力，d & 伽玛；是 F & 伽玛；到A点。 假设弹簧的位移-载荷关系为

式中，K为弹簧刚度（不一定为常数），δ

x&伽玛；

是弹簧变形量（缩短为正值），δ

x&伽玛；

=|B

_贝塔

C| – |B

_&伽玛；

C|.

联动式(3)(5)，力矩M

_&伽玛；

有角

_&伽玛；

关系是

1.5 曲柄弹簧机构负刚度特性分析

为了便于分析曲柄弹簧机构的负刚度特性（力矩M

_&伽玛；

有角

_&伽玛；

关系），可以假设弹簧具有线性正刚度，则式（4）可以改写为

式中，Kconst为大于零的常数。 柔性铰链的尺寸确定后，底座的长度l也确定了。 因此，假设l为常数，式(6)可改写为

其中 Kconstl2 是大于零的常数，力矩系数 m & 伽玛；维度为一。 通过分析扭矩系数m之间的关系，可以得到曲柄弹簧机构的负刚度特性 & 伽玛；和旋转角度 & 伽玛。

由式(9)可知，图6显示初始角度=π m 之间的关系 & 伽玛；以及曲柄长度比和旋转角度 & 伽玛;, & 伊辛;[0.1, 0.9],& 伽玛；& 伊辛;[0, π]. 图7显示了m之间的关系 & 伽玛；和旋转角度 & 伽玛；对于 = 0.2 和不同的 . 图 8 显示 =π 当，在不同的情况下，m之间的关系 & 伽玛；和角度 & 伽玛。

根据曲柄弹簧机构的定义（1.3节）和式（9），当k和l一定时，m & 伽玛；只与角度有关 & gamma；、曲柄长度比和曲柄初始角度。

(1) 当且仅当 & 伽玛；等于 0 或π 或，米 & 伽玛；等于零； & 伽玛； & 伊辛;[0, ],m & 伽玛；大于零； & 伽玛； & 伊辛;[π],米 & 伽玛；小于零。 & 伊辛;[0, ],m & 伽玛；大于零； & 伽玛；& 伊辛;[π],米 & 伽玛；小于零。

(2) & 伽玛；当[0, ]时，旋转角度 & 伽玛；增加，米 & 伽玛；从零增加到拐点角度 & gamma;0取最大值m & gamma;max，然后逐渐减小。

(3)曲柄弹簧机构负刚度特性范围： & 伽玛；& 伊辛;[0, & 伽马;0]，此时 & 伽玛；增加（逆时针），扭矩M & 伽玛；增加（顺时针）。 拐点角度 & gamma;0为曲柄弹簧机构负刚度特性的最大旋转角度， & 伽玛；0 & 是辛;[0, ];m & gamma;max是最大负矩系数。 给定 和 ，方程 (9) 的推导得出 & 伽玛；0

(4) 初始角度越大， & 伽玛；较大的0，米

_{&伽玛；最大}

大。

(5) 长度比越大， & 伽玛；较小的0，米

_{&伽玛；最大}

大。

特别是，=π曲柄弹簧机构的负刚度特性最好（负刚度角度范围大，可提供的扭矩大）。 =π同时，在不同条件下，最大旋转角度 & 曲柄弹簧机构负刚度特性的gamma； 0和最大负扭矩系数m & 伽玛；最大值列于表 1 中。

2 零刚度柔性铰链的构造

2.1正负刚度匹配如图9所示，n(n 2)组平行曲柄弹簧机构沿圆周均匀分布，形成与内外环柔性铰链匹配的负刚度机构。

以内外环柔性铰链为正刚度子系统，构建零刚度柔性铰链。 为了实现零刚度，匹配正负刚度

同时 (2)、(3)、(6)、(11) 和 & 伽马;=θ，负载F & 可以获得弹簧的伽马值；和位移δx 的关系 & 伽玛；是

根据1.5节，曲柄弹簧机构的负刚度角范围： & 伽玛；& 伊辛;[0, & 伽玛;0]和 & 伽玛；0 & isin;[0, ]，零刚度柔性铰链的行程应小于 & 伽玛；0，即 弹簧始终处于变形状态（δxγ≠0)。 内、外环柔性铰链的转动范围为±0.35 弧度（±20°), 简化三角函数 sin & 伽玛；和余弦 & 伽玛；如下

简化后，弹簧的载荷-位移关系

2.2 正负刚度匹配模型误差分析

评估式(13)简化处理所带来的误差。 根据零刚度柔性铰链实际加工参数（4.2节）：n=3，l=40mm，=π, = 0.2,E = 73 GPa;内外环柔性铰簧尺寸L=46mm，T=0.3mm，W=9.4mm；比较式(12)和(14)简化了前后弹簧的载荷位移关系和相对误差，分别如图10a和10b所示。

如图10所示， & 伽玛；小于 0.35 rad（20°），对荷载-位移曲线进行简化处理引起的相对误差不超过2.0%，式

(13)的简化处理可用于构造零刚度柔性铰链。

2.3 弹簧的刚度特性

假设弹簧的刚度为K，则联立(3)、(6)、(14)

根据零刚度柔性铰链的实际加工参数（4.2节），得到弹簧刚度K随角度的变化曲线 & 伽玛；如图11所示。 特别是，当 & gamma;= 0，K取最小值。

为了设计和加工方便，弹簧采用线性正刚度弹簧，刚度为Kconst。 在整个行程中，若零刚度柔性铰链的总刚度大于等于0，则Kconst应取K中的最小值

式(16)为构造零刚度柔性铰链时线性正刚度弹簧的刚度值。 2.4 零刚度质量分析 所构造的零刚度柔性铰链的载荷-位移关系为

联立式(2)、(8)、(16)可得

为了评价零刚度的质量，将加入负刚度模块前后柔性铰链刚度的降低幅度定义为零刚度质量系数η

η 越接近100%，零刚度的质量越高。 图12是1-η 与曲柄长比和初始角的关系 η 它与并联曲柄弹簧机构的数量n和底座长度l无关，而只与曲柄长度比、旋转角度有关。 & 伽玛；和初始角度。

(1)初始角度增大，零刚度品质提高。

(2)长度比增大，零刚度质量下降。

(3)角度 & 伽玛；增加，零刚度质量降低。

为了提高零刚度柔性铰链的零刚度质量，初始角度应取较大值；曲柄长度比应尽可能小。 同时，根据1.5节的分析结果，如果太小，曲柄弹簧机构提供负刚度的能力就会较弱。 为了提高零刚度柔性铰链的零刚度质量，初始角度=π，曲柄长比=0.2，即4.2节零刚度柔性铰链的实际加工参数。

根据零刚度柔性铰链的实际加工参数（4.2节），内外环柔性铰链与零刚度柔性铰链的扭矩-角度关系如图13所示；刚度的降低就是零刚度质量系数η与角的关系 & 伽玛；如图 14 所示。 由图 14 可知：在 0.35 rad 内（20°）旋转范围内，零刚度柔性铰链的刚度平均降低97%； 0.26 弧度（15°）角点，减少了95%。

3 线性正刚度弹簧设计

零刚度柔性铰链的构造通常是在确定了柔性铰链的尺寸和刚度后，再对曲柄弹簧机构中弹簧的刚度进行反转，因此对弹簧的刚度和尺寸要求比较严格。 另外，初始角度=π，由图5a可知，零刚度柔性铰链转动过程中，弹簧始终处于压缩状态，即“压缩弹簧”.

传统压缩弹簧的刚度和尺寸难以精确定制，应用中往往需要导向机构。 因此，提出了一种刚度和尺寸可定制的弹簧——菱形板簧弦。 菱形板簧串（图15）是由多个菱形板簧串联而成。 具有结构设计自由、定制化程度高的特点。 其加工工艺与柔性铰链一致，均采用精密线切割加工。

3.1 菱形板簧弦载荷-位移模型

由于菱形板簧的对称性，只需对一块板簧进行应力分析，如图16所示。 α 为簧片与水平面的夹角，簧片的长度、宽度和厚度分别为Ld、Wd、Td，f为菱形板簧上的尺寸统一载荷，δy为菱形板弹簧y方向的变形量，力fy和力矩m为单个簧片端部的等效载荷，fv和fw为fy在wov坐标系中的分力。

根据AWTAR的梁变形理论[13]，单簧片尺寸统一的载荷-位移关系

由于刚体对筘片的约束关系，变形前后筘片的端角均为零，即θ = 0. 同时 (20)(22)

式(23)为菱形板弹簧的载荷-位移量纲统一模型。 n2个菱形板簧串联，其载荷-位移模型为

由式(24)可知，当α当d很小时，菱形板簧弦的刚度在典型尺寸和典型载荷下近似线性。

3.2 模型的有限元仿真验证

对菱形板簧的载荷-位移模型进行有限元仿真验证。 使用ANSYS Mechanical APDL 15.0，仿真参数如表2所示，对菱形板簧施加8 N的压力。

菱形板弹簧载荷-位移关系模型结果与仿真结果对比如图 2所示。 17（维度化）。 对于四个不同倾角的菱形板簧，模型与有限元模拟结果的相对误差不超过1.5%。 模型(24)的有效性和准确性得到了验证。

4 零刚度柔性铰链设计与试验

4.1 零刚度柔性铰链参数设计

设计零刚度柔性铰链时，首先应根据使用条件确定柔性铰链的设计参数，然后反算曲柄弹簧机构的相关参数。

4.1.1 柔性铰链参数

内外环柔性铰链的交点位于簧片长度的12.73%处，其参数如表3所示。 代入式(2)，则内外环柔性铰链的扭矩-转角关系为

4.1.2 负刚度机构参数

如图所示。 如图18所示，以曲柄弹簧机构的并联数量n为3，则长度l=40mm由柔性铰链的尺寸决定。 根据2.4节的结论，初始角度=π，曲柄长度比=0.2。 根据方程（16），弹簧的刚度（I .e 菱形板簧弦）为 Kconst = 558.81 N/m (26)

4.1.3 金刚石板簧弦参数

由 l = 40mm, =π,=0.2,弹簧原长度为48mm,最大变形量(& 伽马；= 0) 为 16 毫米。 由于结构限制，单个菱形板簧很难产生如此大的变形。 采用四个串联的菱形板簧（n2=4），单个菱形板簧的刚度为

Kd=4Kconst=2235.2 N/m (27)

根据负刚度机构的尺寸（图18），给定菱形板簧的簧片长度、宽度和簧片倾角，由式（23）和刚度公式（27）可推导出簧片：菱形板簧的厚度。 菱形板弹簧的结构参数如表4所示。

表面4

综上所述，基于曲柄弹簧机构的零刚度柔性铰链的参数已全部确定，如表3和表4所示。

4.2 零刚度柔性铰链样品的​​设计与加工 柔性铰链的加工与测试方法参见文献[8]。 零刚度柔性铰链由负刚度机构和并联的内外环柔性铰链组成。 结构设计如图19所示。

内外环柔性铰链和菱形板簧弦均采用精密线切割机床加工而成。 内外环柔性铰链分层加工组装。 图20是三组菱形板簧串的实物图，图21是组装好的零刚度柔性铰链样品的​​实物图。

4.3 零刚度柔性铰链旋转刚度测试平台 参考文献[8]中的旋转刚度测试方法，搭建零刚度柔性铰链旋转刚度测试平台，如图 22 所示。

4.4 实验数据处理及误差分析

在测试平台上对内外环柔性铰链和零刚度柔性铰链进行旋转刚度测试，测试结果如图23所示。 根据式（19）计算绘制零刚度柔性铰链的零刚度质量曲线，如图 2所示。 24.

测试结果表明，零刚度柔性铰链的旋转刚度接近于零。 与内外环柔性铰链相比，零刚度柔性铰链±0.31 弧度（18°) 刚度平均降低 93%； 0.26 拉德（15°），刚度降低90%。

如图23和图24所示，零刚度质量的测试结果与理论模型结果仍存在一定差距（相对误差小于15%），产生误差的主要原因如下。

(1)三角函数化简引起的模型误差。

(2)摩擦力。 菱形板簧弦与安装轴之间存在摩擦。

(3)处理错误。 簧片实际尺寸存在误差等。

(4)装配错误。 菱形板簧串安装孔与轴之间的间隙、试验平台装置的安装间隙等。

4.5 与典型零刚度柔性铰链的性能比较文献[4]中，采用十字轴弯曲枢轴（CAFP）构造了零刚度柔性铰链ZSFP_CAFP，如图25所示。

零刚度柔性铰链ZSFP_IORFP的比较（图2） 21）和ZSFP_CAFP（图21） 25) 采用内、外环柔性铰链构造

(1)ZSFP_IORFP，结构更加紧凑。

(2) ZSFP_IORFP的转角范围较小。 转角范围受柔性铰链本身转角范围限制； ZSFP_CAFP 的角范围80°, ZSFP_IORFP 角范围40°.

(3) ±18°在拐角范围内，ZSFP_IORFP具有较高的零刚度质量。 ZSFP_CAFP的平均刚度降低了87%，ZSFP_IORFP的平均刚度降低了93%。

5 结论

以纯扭矩作用下的内外环柔性铰链作为正刚度子系统，为了构造零刚度柔性铰链，做了以下工作。

(1)提出负刚度旋转机构——对于曲柄弹簧机构，建立模型（式（6））分析结构参数对其负刚度特性的影响，并给出其负刚度特性的范围（表1）。

（2）通过正负刚度匹配，得到曲柄弹簧机构中弹簧的刚度特性（式（16）），并建立模型（式（19））分析结构参数的影响曲柄弹簧机构对零刚度柔性铰链零刚度质量的影响，理论上，在内外环柔性铰链的可用行程内（±20°），刚度平均降低可达97%。

(3) 提出可定制的刚度“春天”——建立菱形板簧弦，建立其刚度模型（式（23）），并采用有限元法进行验证。

(4)完成了紧凑型零刚度柔性铰链样品的​​设计、加工和测试。 试验结果表明：在纯扭矩作用下，36°在旋转角度范围内，与内外环柔性铰链相比，零刚度柔性铰链的刚度平均降低了93%。

构造的零刚度柔性铰链仅在纯扭矩作用下，即可实现“零刚度”，无需考虑轴承复杂载荷条件的情况。 因此，复杂载荷条件下零刚度柔性铰链的构建是进一步研究的重点。 此外，减少零刚度柔性铰链运动过程中存在的摩擦力是零刚度柔性铰链的一个重要优化方向。

参考

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作者简介：毕树生（通讯作者），男，1966年出生，博士，教授，博士生导师。 主要研究方向为全柔性机构与仿生机器人。

五金交电包括哪些产品？你知道吗？

1. 五金交电包括以下东西：五金是指金、银、铜、铁、锡五种金属材料。 五金为工业之母；国防基础及五金材料产品通常只分为大型五金件和小型五金件两大类。

2. 大武金是指钢板、钢筋、扁铁、万能角钢、槽钢、工字铁及各类钢材，五金是指建筑五金、锡片、锁紧钉、铁丝、钢丝网、钢丝剪、家用五金、各种工具等 按五金制品的性质和用途，应分为钢铁材料、有色金属材料、机械零部件、传动设备、辅助工具、作业工具、建筑五金、家用五金八类。

五金、电机都包括哪些东西？

五金机电包括五金家具、电动工具等。 与硬件有关。 五金是指金、银、铜、铁、锡，一般指金属

我们都知道五金店涉及的东西很多，覆盖的范围也很大。 除了一些常用工具外，还有一些机电物品。 不过，如果你想购买的话，一定要阅读一下机电五金件的概念是什么，还有必要了解一下机电五金件的分类有哪些。

我们都知道五金店涉及的东西很多，覆盖的范围也很大。 除了一些常用工具外，还有一些机电物品。 不过，如果你要购买的话，一定要阅读一下机电五金件的概念是什么，还有必要了解一下机电五金件的分类有哪些，这样我们才能根据类型来进行选择。

机电硬件概念？

五金机电是一个总称，包括五金家具、电动工具等与五金相关的生产材料和产品都在其范围之内。

1. 什么是硬件？

五金是指金、银、铜、铁、锡，一般指金属。 当今的五金制品普遍被用作金属或铜铁制品的总称。

2. 什么是机电？

顾名思义，机电就是机械电子，是指与机械、电力相关的一类产品。

机电硬件分类？

五金工具、五金配件、建筑五金、日用五金、锁具及磨具、厨卫五金、家具五金、五金材料、电焊机焊接材料、电工电器、电线电缆、照明电器、仪器仪表、安防器材及物资、机电设备、机械设备及五金材料。

1. 五金工具

是指由铁、钢、铝等金属经过锻造、轧制、切削等物理加工制成的各种金属器件的总称。 它的范围很广，产品也很多。 按用途和材料类别分为12类。

五金工具包括各种手动、电动、气动、切削工具、汽车维修工具、农用工具、起重工具、测量工具、机床、切削工具、夹具、刀具、模具、切削工具、砂轮、钻头、抛光机、工具配件、量具、磨料等

2. 五金配件

五金配件是指由五金件制成的机器零件或部件，以及一些小型五金制品。 它可以单独使用，也可以作为辅助工具。 例如五金工具、五金配件、日用五金、建筑五金、安防用品等。 小五金产品大多不是最终消费品。 它们是生产过程中使用的配套产品、半成品和工具等。 用于工业制造。 日用五金产品（配件）中只有一小部分是人们生活必需的工具消费品。

3. 建筑五金

建筑五金是建筑物或构筑物中使用的金属和非金属制品及配件的总称。 一般具有实用性和装饰性的双重作用。

4. 日常五金

日用五金是指吃、穿、住、用等日常生活中使用的五金产品。 它大多由金属材料制成。 铁、铜锅、盆、刀、剪、针、油灯等。 是日常使用的硬件产品系统。

5. 厨卫五金

包括米缸、金属篮、铰链、滑轨、飞机铰链、把手

6. 家具五金

家具五金是指五金家具的五金部件或家具上的滑轨、铰链、沙发腿、升降器、靠背、弹簧、枪钉、脚码、连接件、活动件、紧固件、拉篮、装饰品等具有其他功能的金属部件，也称家具五金件。作为家具配件。 早在我国春秋战国时期，已有柜子的铜合页、漆箱的角、足的镀金铜件、铜箱环等。

经过上面的介绍，我主要了解了机电硬件的概念有哪些。 在什么是硬件、什么是机电一文中，我给大家做了介绍。 如果我们要购买，我们可以先看看它的概念。 那么你就可以知道你是否需要这种东西，如果你需要的话，就可以购买，而且，在文章中，你也知道机电硬件的分类是什么。

五金机电的分类 五金机电的分类

五金工具、五金配件、建筑五金、日用五金、锁具及磨具、厨卫五金、家具五金、五金材料、电焊机焊接材料、电工电器、电线电缆、照明电器、仪器仪表、安防器材及物资、机电设备、机械设备及五金材料。 是指由铁、钢、铝等金属经过锻造、轧制、切削等物理加工制成的各种金属器件的总称。 它的范围很广，产品也很多。 按用途和材料类别分为12类。

五金工具包括各种手动、电动、气动、切削工具、汽车维修工具、农用工具、起重工具、测量工具、机床、切削工具、夹具、刀具、模具、切削工具、砂轮、钻头、抛光机、工具配件、量具、磨料等 五金机电产品需要不断适应市场发展规律的变化。 目前，许多产品具有很强的竞争力。 以模具为例，低端模具国内市场占有率超过99%。 但市场价格竞争严重，利润率极低。 高端模具利润高但80%依赖进口。 但不少企业已经意识到这一点，开始进行技术更新和产品创新研发。 未来，五金机电行业将逐步走向技术竞争而非价格竞争的时代。

目前，五金机电行业交易大多集中在大城市的批发市场。 以成都市为例，金福路一带有万馆、金福、西城、钢城等多家五金机电市场。 亿元商圈。 然而这种实体市场批发越来越受到互联网的渗透。 目前，不少大型网站都开始开设五金机电行业网上市场。 虽然实体市场的批发仍是主流，但就五金机电产品企业而言，批发市场仍在追随互联网，未来的发展将形成线上线下互动站半边天的局面。 线下市场有向中小城市转移的趋势。

五金电器是指用金、银、铜、铁、铝、锡等金属材料制成的电器。

最常见的硬件电器包括电源、电灯、电源插座、电器开关、电连接器、电阻、电容、电抗器等金属元件等。

五金：传统的五金产品，又称“小五金”。 它指的是金、银、铜、铁、锡五种金属。 经过手工加工后，可制成刀、剑等艺术品或金属器具。 现代社会的五金更为广泛，如五金工具、五金零件、日用五金、建筑五金及安防用品等。 大多数小型硬件产品不是最终消费品。

扩展信息：

工艺性能：

是指材料承受各种加工和搬运能力的那些性能。

铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流动性能、充型能力；收缩率，铸件凝固时体积收缩的能力；偏析是指化学成分的不均匀性。

焊接性能：是指两种或两种以上金属材料通过加热或加热压焊焊接在一起，界面能满足使用目的的特性。

顶气断面性能：指金属材料能承受镦粗而不断裂的性能。

冷弯性能：是指金属材料在常温下承受弯曲而不断裂的能力。 弯曲程度一般用弯曲角度（外角）或弯曲中心直径d与材料厚度a的比值来表示，a越大或d/a越小，材料的冷弯性能越好。

冲压性能：金属材料承受冲压变形而不开裂的能力。 在室温下进行的冲压称为冷冲压。 检验方法采用杯突试验进行检验。

锻造性能：金属材料在锻造过程中承受塑性变形而不断裂的能力。

什么是五金、机电、建筑五金、五金材料、工业五金

五金机电是一个总称，其范围内包括五金家具、电动工具等与五金相关的生产材料和产品。 五金是指金、银、铜、铁、锡，一般指金属。 现今的五金件常用金属或铜、铁等产品的统称。 机电就是机械电子，是指与机械、电力相关的一类产品。

建筑五金始于铁匠铺、铜匠铺、锡匠铺等手工作坊。 中国在唐代就有制钉作坊，生产钉子、门栓、锁、门环等。 是手工制作的。 但由于古建筑多采用木结构和石结构，几千年来建筑五金件发展缓慢。 19世纪以后，随着金属材料的广泛使用和社会生活的需要，建筑五金得到迅速发展，出现了许多生产钢钉、铰链、插销、窗钩、水龙头阀件、丝织窗的小工厂或作坊。屏幕等 后来逐渐采用机械加工设备代替手工制作，形成了许多专业化企业。 随着各种建筑设施标准的不断提高，现代建筑五金产品已从单一品种发展到系列化，对其美观性和装饰效果的要求越来越高。 建筑五金产品的生产技术也取得了长足的进步。 大部分产品已由原来的半手工、半机械操作发展成为半自动或全自动机械流水线生产。 建筑五金的使用材料已从传统的铜合金、低碳钢扩展到锌合金、铝合金、不锈钢、塑料、玻璃钢以及各种复合材料。 .

建筑五金有很多种。 一般可分为门窗五金、水暖五金、装饰五金、丝钉网状五金制品和厨房设备五类。

门窗五金件是安装在建筑物门窗上的各种金属和非金属配件的总称。 按用途分为建筑门锁、拉手、拉条、铰链、闭门器、拉手、插销、窗钩、防盗链、感应门开闭装置等。

水暖五金是建筑给排水系统、供暖系统、卫生间等所用五金件的总称。 通常包括水龙头、花洒、落水、马桶配件、坐便器配件、喷雾按摩浴缸配件、阀门、管道连接件和坐便器等。 其他硬件。

装饰五金是建筑物内外使用的装饰装饰品和制品的总称。 它们往往兼具使用和保护功能。 主要有组合式金属吊顶、轻质柔性隔断、金属装饰板等。

钢丝钉网五金制品多采用碳钢或有色金属制成。 是各种丝、钉、网、网制品的总称。 广泛应用于建筑物等建筑工程中。

线材由碳钢或有色金属冷拔轧制而成，有多种厚度规格。 主要分为镀锌铁丝、不锈钢丝和特种金属丝。 镀锌铁丝：又称镀锌低碳钢丝，是冷拔钢丝表面镀有一层锌层。 广泛应用于划船、围栏、修棚、织网、织筛、抱箍和刺绳、防洪、建筑、桥梁修缮和打井建设工程以及电报、电话、有线广播等架空通讯线路。 两股相互绞合的镀锌铁丝和带刺的镀锌铁丝网（图1），专门用于在军事禁区或重要工厂、仓库周围架设防御设施。 不锈钢丝：机械性能优良，耐高温，耐腐蚀性好，广泛用于编织各种丝，用于各种仪器仪表、家用电器、医疗卫生器具、化工及食品机械等。 特种金属线材：常见产品有钢芯线、镀镍钢线、杜美丝、圆铜线等，广泛应用于电光源行业。 建筑五金

钉子由低碳钢丝或铜、铝丝冲制而成。 它们用于连接木材和其他纤维产品。 指甲由三部分组成：钉头、钉杆和钉尖。 鞋钉有鞋钉和专用钉3种。 建筑用钉子：产品有圆钢钉、毡钉、马鞍钉、瓦楞钉、瓦楞螺钉、平头圆铜钉等。 （图2）。 可用于钉木箱、家具、木桥、农具等。 制鞋用钉：产品有普通鞋钉（秋季皮钉）、芝麻钉、鱼尾钉、皮鞋用圆钢钉等，主要用于钉布鞋、皮鞋等。 也越来越多地用于建筑物。 特种钉：产品包括拼接用圆钢钉、水泥钢钉、轮胎磨钉等。 建筑五金

该网由金属丝或非金属丝编织而成，或由金属片冲制而成。 主要包括窗纱、钢板网、热镀锌丝网等。 窗纱：用金属丝或非金属丝编织而成的丝织物。安装在一般室内门窗、食品柜门、食品容器盖上，防止苍蝇、蚊子等飞虫的侵入。 窗纱所用的金属丝一般为低碳钢丝、铝丝、镁丝、铜丝和不锈钢丝，所用的非金属丝有塑料、纸线、麻线等。 金属丝窗纱表面涂绿漆、镀锌或搪塑；非金属丝窗纱有的是染色的，有的是本色的。 带网格的金属板。 有钢板网和钢板网。 钢板网采用低碳钢退火板或冷轧板制成。 网格是菱形的。 按网面长度分为大网和小网。 大网片 网片表面涂有铁红防锈漆，一般用作机器上的防护罩，或用作玻璃温室、窗户上的保护层，或用作工厂的隔离通风墙、仓库、变电站等场所。 不需油漆，一般用在墙壁、柱子、天花板等处。 使水泥、石灰不易脱落，起到钢筋的作用。 厚实的钢网还可以起到承重和防滑的作用，多用作码头、船舶、机房过道和自动扶梯的踏板。 铝钢板网采用薄铝板冲制而成，网孔为菱形或人字形，表面电染成各种颜色。 具有重量轻、美观、耐用等特点。 主要用于仪器、仪表、家用电器、工业机械设备中起通风、防护、过滤、装饰作用。 热镀锌丝网：由优质镀锌铁丝编织而成。 具有一定的抗腐蚀和抗氧化能力。 按编织网形状可分为方网、六角网等。 广泛应用于各种需要封闭的场所，大方孔编织网也广泛应用于水泥船体。

厨房设备 厨房操作的设备和机械。 主要包括洗菜台、操作台、切菜机、灶台、火炉、烤箱、厨柜、储物柜和抽油烟机等。 有的作为厨房的固定配套用具。 与房屋一起建造并交付使用；另一部分由房屋用户根据需要进行配置（参见日常硬件）。

五金常识：地漏有哪些？

地漏是连接排水管道系统与室内地面的重要接口。 作为房屋内排水系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响室内空气的质量，对于卫生间的异味控制至关重要。 地漏是家居装修必备的地方有哪些，地漏有哪些？下面小编就来一一介绍。

五金常识：地漏有哪些？

地漏有哪些？按照防臭方式，地漏主要分为水防臭地漏、密封防臭地漏和三防地漏三种。

防臭地漏是我们最传统、最常见的。 主要是利用水的密封性来防止异味的散发。 在地漏的结构中，储水湾是关键。 这样的地漏应尽量选择深水蓄水湾。 不能只看美丽的外表。 根据相关标准，新型地漏的本体应保证水封高度为5cm，并具有一定的保持水封不干涸、防止异味的能力。

现在市场上有一些超薄地漏，非常美观，但是防臭效果不是很明显。 如果你的浴室空间不是明亮的房间，那么最好选择一些传统的。 密封防臭地漏是指在地漏本体上加一个上盖密封，防止产生异味。 这种地漏的优点是看起来现代、前卫，缺点是每次使用时都得弯腰掀盖，比较麻烦。

但最近，市场上出现了一种改进的密封地漏。 上盖下方有一个弹簧。 当用脚使用上盖时，上盖会弹出，不使用时可以退后。 相对来说还是比较方便的。 三防地漏是迄今为止最先进的防臭地漏。 它在地漏本体下端安装一个小浮球，利用下水管道内的水压和气压顶住小球，使其与地漏完全封闭，从而起到除臭的作用，驱虫和防溢。

硬件设备包括哪些

五金家电主要是指用金属制成的电器，包括五金件、日用五金、建筑五金、五金配件、安防用品等，其中五金指的是钉子、螺丝、锁、弹簧等，日用五金有剪刀、绣花针、建筑五金包括门插销、门锁、防盗链、炉具等。

五金电器有哪些品种

五金家电是指用金、银、铝、锡、铜、铁等金属制成的电器。 主要分为两大类，包括电源、灯具、插座、开关、电容器、电抗器、电阻器等。 .

五金家电分为五金件和电器两大类。 其中，五金又称硬件，是指传统意义上的五金制品，如金属刀具、刀剑、维修工具等。

现代社会五金器具的范围比较广泛，主要分为五金工具、五金零件、日用五金、建筑五金、安全用品等，其中日用五金是指锅、碗、针、剪刀、建筑五金指的是门锁。 、门插销等金属配件。