多層薄板圓筒的鉚接

摘要：隨著現(xiàn)代工業(yè)科技水平的快速提升，中國(guó)航空工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)飛機(jī)上機(jī)載產(chǎn)品的鉚接結(jié)構(gòu)和鉚接工藝提出了更高的要求。通過(guò)對(duì)鉚接工藝中頂鐵的改進(jìn)，使零件在鉚接過(guò)程中，操作簡(jiǎn)單，質(zhì)量易保證，使產(chǎn)品達(dá)到客戶使用要求。

關(guān)鍵詞：機(jī)載產(chǎn)品;鉚接結(jié)構(gòu);鉚接工藝;頂鐵

中圖分類號(hào)：? V262.3+3? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B? ? ? ? ? 文章編號(hào)：

從現(xiàn)在發(fā)展形勢(shì)來(lái)看鉚接仍是飛機(jī)結(jié)構(gòu)連接的主要形式，因鉚接適用范圍廣，質(zhì)量比較穩(wěn)定，便于排除故障，費(fèi)用低，故仍得到廣泛應(yīng)用。文中的薄板圓筒是飛機(jī)機(jī)載產(chǎn)品的一個(gè)零件，采用鋼鉚釘鉚接，鉚釘連接形式的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度較高，提高了鉚縫的抗疲勞性，獲得良好的密封性能。在鉚接過(guò)程中，對(duì)頂鐵的形狀改制，在不斷地尋找新的連接方法、新的結(jié)構(gòu)和新的工藝技術(shù)。

1? 薄板圓筒零件的組成結(jié)構(gòu)

零件由3部分組成，1號(hào)零件δ0.8mm，內(nèi)圈直徑φ380mm，2號(hào)零件δo.5mm，3號(hào)零件δ0.5mm，3個(gè)不銹鋼材料零件的裝配是間除配合，3個(gè)薄壁圖筒套在一起，用4A1-95-3×6（12件）鋼鉚釘鉚接在一起，完成零件的鉚接裝配。（見(jiàn)圖1）

2? ?傳統(tǒng)鉚接

在圓筒的鉚接中，采用傳統(tǒng)反鉚的方法，用頂把頂住鉚釘桿，用鉚槍沖頭打擊鉚釘頭（見(jiàn)圖2傳統(tǒng)鉚接）。傳統(tǒng)頂把的形狀一般是長(zhǎng)方形，由于零件直徑小，頂把四個(gè)頂角碰撞圓筒的內(nèi)壁，鉚接時(shí)，主槍手和頂鐵手在鉚接過(guò)程中的配合不協(xié)調(diào)，鉚槍沖頭的沖擊力度太大，頂鐵重量選擇較小，鉚接過(guò)程中，鉚釘周圍的材料隨鉚釘一起下沉，形成一圈下凹，圓筒內(nèi)壁由于筒壁薄，鉚釘硬，孔的中心線不垂直圓筒的法向，孔微偏斜，頂鐵不垂直釘桿。鉚釘鐓頭容易偏斜，鐓頭半邊起鼓包，半邊下凹，嚴(yán)重影響鉚接質(zhì)量（見(jiàn)圖1鉚釘下凹）。

3? ?改進(jìn)后的鉚接

3.1 刀具材料選擇

傳統(tǒng)的制孔中，在鉆孔加工時(shí)，由于不銹鋼材料導(dǎo)熱性能差，彈性模號(hào)小，材質(zhì)硬度高等因素。刀具選用高速鋼鉆頭，造成鉆孔加工難度較高。鉆頭刃磨不鋒利，鉆速高，切削量大，造成鉆頭退火，孔內(nèi)材料冷作硬化，孔外緣材料發(fā)黑。

整體硬質(zhì)合金鉆頭，適應(yīng)加工HRC58度材質(zhì)，口優(yōu)化處理，專門用于碳鋼、鑄鐵，不銹鋼、耐熱鋼、鈦合金等鋼件的銑削。刀具幾何參數(shù)對(duì)其切削性能起重要的作用，為使切削輕快、順利，硬質(zhì)合金刀具宜采用較大的前角，以提高刀具壽命。減少操作中磨刀，換刀次數(shù)，在提高生產(chǎn)效率和孔加工質(zhì)量、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本方面，能取得令人滿享的效果。

不銹鋼工件鉆孔：

選用整體硬質(zhì)合金鉆頭，

采用大功率低轉(zhuǎn)速風(fēng)鉆（n=700～800r/min），保持低速快進(jìn)給;

切削速度小，v為8～10m/min;

進(jìn)刀量s為0.07～0.09mm/T;

3.2 切削液的選擇。

由于不銹鋼具有極易產(chǎn)生粘結(jié)和散熱性差的特點(diǎn)，專用切削油不僅可以大幅度的提高加工效率，而且可以有效地保護(hù)刀具，延長(zhǎng)設(shè)備的使用素命。鉆孔時(shí)，切形油選用RTD羅哥攻牙油。該切削油的特點(diǎn)，抗壓抗磨、散熱潤(rùn)滑、保護(hù)刀具。可確保金屬零件具有極好的防熱、防卡咬、防銹、防腐蝕、防水、防酸等性能。用于各種緊團(tuán)件作防止咬作用，特別適用于潮溫、腐蝕、或極高溫環(huán)境中，也可用于裝配工序。

3.3 鉚釘?shù)某醮纬尚?/p>

鉚釘桿初鐓時(shí)，選用1號(hào)頂鐵，φ3.2mm的孔口保留尖角，孔底為平底，深為3.50mm。頂鐵R115mm弧面配合頂鐵R10mm弧面是保證四周低于圓筒內(nèi)壁，防止碰傷內(nèi)壁面。孔口保留尖角，保證孔口周圍R115mm的弧面緊切圓筒內(nèi)壁，減小圓筒材料之間的間隙。在鉚接過(guò)程中，沖頭中心線和頂把工作面應(yīng)始終保持與鉚釘中心線相一致，（契形件鉚接例外）。沖頭不能鉚釘頭上跳動(dòng)，或上下左右滑動(dòng)，否則會(huì)影響鉚接質(zhì)量（見(jiàn)圖3，1號(hào)頂鐵）。

鉚接開始時(shí)，主槍手要先輕按鉚槍扳機(jī)點(diǎn)鉚，鉚釘從φ3mm到鐓頭初次成型。鐓頭高度3.5mm，鉚釘頭縮小了0.7mm。鉚釘垂直于圓筒的法向，鐓頭不易發(fā)生偏斜，形成3.5mm高的鐓頭（見(jiàn)圖2初次成型）。

3.4 二次成形鉚接

延續(xù)第一次的鉚接，選用2號(hào)頂鐵，頂鐵上鉚釘?shù)某尚慰祝讖溅?.6mm，孔深為2.50mm，R10mm和R115mm弧面是為防止頂鐵弧面碰傷圓筒的內(nèi)壁，φ3.6mm孔周邊R115mm弧面緊貼合圓筒內(nèi)壁，由于鉚槍沖頭向下的沖擊較大，頂鐵R115mm的弧面頂住了圓筒內(nèi)壁，圓筒壁較薄，防止鉚釘周圍下陷，內(nèi)筒壁鉚釘出現(xiàn)鼓包，防止鉚釘歪斜。頂鐵上鉚釘?shù)某尚慰讻Q定鉚釘鐓頭的高度為2，5mm，鉚釘鐓粗直徑為φ3.60mm，形成了二次成形鉚接。

3.5 成型鉚接：

成形鉚接，選用了3號(hào)頂鐵，頂鐵上鉚釘?shù)某尚慰讖綖棣?.5mm，深為1.5mm。根據(jù)鉚釘標(biāo)準(zhǔn)鐓頭尺寸及其極限偏差，鉚釘鐓頭直徑為φ4.5mn，鐓頭高度1.5cm。（見(jiàn)表1）

傳統(tǒng)方法中，鉚釘頭下凹，蒙皮下凹，圓筒內(nèi)壁出現(xiàn)鼓包，鉚釘鐓頭歪斜，鐓頭的高低不平，工藝方法改進(jìn)后，保證了圓筒內(nèi)壁上，鐓頭高低統(tǒng)一，表面光滑美觀，達(dá)到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語(yǔ)

在機(jī)載產(chǎn)品的生產(chǎn)中，沖擊鉚接是飛機(jī)裝配連接的一種主要技術(shù)方法，也是鉚裝鉗工必須掌握的基本技能。通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)鉚接，徹底擺脫狹小空間、盲區(qū)用傳統(tǒng)方法鉚接的盲目性。對(duì)頂鐵的改進(jìn)，其鉚接過(guò)程簡(jiǎn)單，鉚接效率高。避免傳統(tǒng)鉚接的不足之處，完全達(dá)到了鉚接的要求。

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作者簡(jiǎn)介：赫建利（1972一），男，陜西富平縣人，本科，技師，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造與裝配。