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鉚釘鉚接成型中的試驗原理及試驗方法改進

來源:中國檢驗檢測 作者:駱書明,陳娟,蔣忠倫
發布于:2021-04-29 共3958字

鉚工技師論文精選范文第五篇:鉚釘鉚接成型中的試驗原理及試驗方法改進

  摘要:鉚接是鉚釘鉚接成型連接的一種機械方法,成千上萬的制造企業用來對板材或者零部件進行成型或者固定,利用軸向力將零件鉚釘孔內釘桿壓鉚墩粗并形成的墩頭,與多個零件連接的方法,廣泛用于我國航空航天等各個領域,鉚接成型方法改進,建立鉚釘成型過程的數學模型,通過設計了鉚接工裝、驗證了壓鉚成型質量和效率均高于普通鉚接,并通過試驗單件鉚接成型轉換批量鉚接成型,本文主要研究了鉚釘鉚接成型中涉及的試驗原理,鉚釘鉚接成型試驗方法改進,試驗設備的選擇,提高檢測結果的準確性和可靠性,消除安全隱患。將極大地改善試驗"一對一"鉚接的死板性,減少大量時間的浪費,鉚接質量穩定,大大提高試驗進度,縮短生產周期,降低制造成本。

  關鍵詞:鉚接; 成型; 鉚釘;

  0 引言

  鉚釘鉚接成型對于現代社會來說就像人體的骨骼一樣,起到連接作用。鉚接試驗方法的質量和特點關系到使用效能和壽命。在社會高度發展的今天,人們對于材料鉚釘鉚接成型方法本身提出了更多、更細致、達成難度更高的要求。特別是在我國航空航天領域飛速發展的今天,得到廣泛應用。為了滿足這些要求。就需要材料研究人員不斷挖掘鉚接試驗方法的潛能,對材料的力學性能進行綜合的考察和掌握,以便熟悉材料的特點,將其更好的應用在設備或者工程中。研究材料的力學性能有非常重要的價值和意義,本文通過鉚釘鉚接成型實驗方法改進,希望能夠幫助讀者了解到現代材料研究者的工作內容和成果。在實際工作工程中,對于試驗方法的選擇,需要人員對材料的力學性能和儲放條件有一定的認識,在不同材料中進行選擇,工作人員主要依據的選擇原則就是材料的力學性能。材料的力學性能是材料內部結構的主要表現,是表征材料在給定外界條件下的行為參量和使用狀態下表現出來的行為。在緊固件的研制生產中,產品的性能檢測是保證產品質量的重要環節。在試驗方法統一,試驗設備固定的情況下,試驗所需工裝夾具對產品性能參數的測定具有最為直接的影響。改善試驗輔件保證試驗精確度在整個試驗中顯得尤為重要。試驗工裝的同軸度、材質、硬度、表面狀態等均對試驗結果具有不同程度的影響。因此,鉚釘鉚接成型試驗方法改進,將明顯提高試驗的準確性,為產品試驗提供方便、科學的結果保障!鑒于通常試驗過程中鉚釘類產品在鉚接試驗時,通常采用單件鉚接成型,裝卸不便,直徑小于5mm的鉚釘,其鉚接用手錘進行,工作效率及低且存在安全隱患。結合長期試驗經驗與試驗數據科學分析的結果為基礎,提高鉚釘鉚接效率尤為重要。該方法改進有利于鉚釘類的鉚接試驗的直接使用。

鉚工

  1 現狀分析

  鉚釘產品市場規模大,產品工藝結構簡單,強度低,易鉚接變形量大,航空航天廣泛應用通常采用壓鉚單件成型鑒于以往試驗過程中鉚釘類產品在鉚接試驗時,形成具備專業化的鉚釘的半自動鉚接線,將極大地改善試驗"一對一"的死板性,也可減少大量時間的浪費。結合長期試驗經驗與試驗數據科學分析的結果為基礎,形成了專業的標準化鉚接。該鉚接有利于鉚釘類的鉚接試驗的直接使用。針對某種類型鉚釘不同的試驗要求,形成了該類型鉚釘的專業化批量鉚接成型。這種專業化的鉚接工裝具有易加工、高精度、分類簡單、便于使用等特點;也節省了實驗員在試驗前對規格選擇的工序時間,大大提高了試驗進度,生產同期化。單元生產各部組的加工同時開始同時結束,批量移動少、搬運少。

  2 實施過程

  2.1 鉚接成型方案

  1)合理設計鉚接成型專用工裝,工裝拆裝方便,通過微機控制萬能試驗機或壓鉚機一次性批量鉚接成型和一次推出成型鉚釘,測量各尺寸和裂紋檢查;

  2)適用于不同規格的鉚釘;

  3)單件鉚接成型轉換批量鉚接成型;

  4)直徑小于規格5mm的鉚釘用手錘鉚接試驗轉換成鉚接工裝一次性批量鉚接成型;

  5)工裝重復使用,無安全隱患,質量保證,降低人工成本、物料成本;

  6)查閱資料及方法,結合實際分析,形成最佳鉚接途徑;

  7)設計編制鉚接成型試驗方案。

  2.2 技術指標及主要研究內容

  1)工裝易加工、高精度、分類簡單以及方便使用等特點;

  2)鉚接后質量穩定;

  3)適用于不同規格的鉚釘;

  4)縮短試驗周期,降低制造成本。

  2.3 難點和創新點

  1)需要設計不同規格的工裝,包括上、下壓板、鉚接板、推出銷、引導銷以及鉚接底座等;

  2)批量鉚接成型;

  3)裝卸方便,鉚接后各尺寸能快速正確測量。

  2.4 實施過程

  2.4.1 根據鉚釘規格,設計不同規格鉚接試驗工裝

  鉚接板的規格及尺寸,如圖1所示。

  圖1

  在該底座材料選用45#鋼制成,熱處理硬度為HRC40-45,表明處理氧化發黑,中間的小孔用于在鉚接和推出時金屬銷的定位。在底座四周采用引導孔作為定位。

  2.4.2 鉚接工裝下壓板加工要求,如圖2所示。

  圖2

  下壓板的設計材料采用45#,熱處理強度為HRC45-50,表明處理氧化發黑的設計。主要用于鈦鈮鉚釘在鉚接時的定位作用。具有通用化,對于不同規格的鉚釘都可使用。同時采用"田"字的設計是為了更好的與多件鉚釘孔進行配合。四周選用定位孔作為引導。返安裝在上平面可作為推出定位板,起到自動化拆卸的作用。

  3)鉚接工裝的規格及尺寸,如圖3所示。

  圖3

  該鉚接板材料選用45#鋼制成,熱處理硬度為HRC40-45,主要是為減小對鉚接孔的破壞,提高孔的強度和韌性,為多次重復利用提供保障。四周采用引導孔作為定位。鉚接孔均布的分布在板的中間,使其受力均勻。

  4)鉚接、推出銷,如圖4所示。

  圖4

  該材料選用T8A制成,熱處理硬度為HRC40-45.在具有足夠的強度和韌性下,以小端作為定位,裝入底座。使其破壞后可便于更換。用于抵抗在鉚接和推出時的壓力。

  5)鉚接上壓板,如圖5所示。

  上壓板是對多件鉚釘施加壓力時的隔板,四周采用引導槽作為定位,使得所有鉚釘在鉚接時的受力均勻化。

  圖5

  引導的是小端將裝入底座,以連接面、小端共同作為定位,確保推出銷、鉚接板、上、下壓板均在指定的位置。為整套工裝起到連接作用。

  6)鉚接工裝設計組裝,如圖6所示。

  圖6

  該底座、上、下壓板、鉚接板材料選用45#鋼制成,熱處理硬度為HRC40-45,表面處理氧化發黑,中間的小孔用于在鉚接和推出時金屬銷的定位,底座四周采用引導孔作為定位,主要用于鉚釘在鉚接時的定位作用。具有通用化,對于不同規格的鉚釘都可使用。同時采用"田"字的設計是為了更好的與多件鉚釘孔進行配合,四周選用定位孔作為引導。推出、引導銷選用T8A制成,熱處理硬度為HRC40-45.在具有足夠的強度和韌性下,以小端作為定位,裝入底座。使其破壞后可便于更換。用于抵抗在鉚接和推出時的壓力。返安裝在上平面可作為推出定位板,起到自動化拆卸的作用。主要是為減小對鉚接孔的破壞,提高孔的強度和韌性,為多次重復利用提供保障。四周采用引導孔作為定位。鉚接孔均布的分布在板的中間,使其受力均勻。通過微機控制電子萬能試驗機或壓鉚機進行試驗,根據規格選擇不同批量進行鉚接成型試驗。使鉚釘變形到相應標準范圍內。鉚接成型件通過微機控制電子萬能試驗機或壓鉚機反向用鉚接推出銷批量推出。對鉚接成形情況進行檢查和測量,并進行記錄。

  2.5 試驗

  1)試驗技術要求按產品相關標準及技術條件。

  2)試驗方式壓鉚。

  壓鉚:通過壓力機對試驗件進行鐓壓。

  3)鉚接要求

  壓鉚:通常情況下普通壓鈦鈮鉚釘鉚接試驗分為長鉚釘(長度大于2.2d,d為鉚釘直徑)和短鉚釘(長度小于2.2d)鉚接試驗。長度大于2.2d的鈮鉚釘在鉚接試驗時,將鉚釘切斷,取長度大于2.2d,切斷面要修平整,保證長度不小于2.2d,然后將試樣件裝入工裝內。工裝孔深為1d.長度小于2.2d的鉚釘,裝在鋼板內進行試驗,鋼板上的內孔應與釘桿緊密配合,保證鐓粗時頂桿只能形成鐓頭。鋼板厚度保證露出的釘桿長度是1.2d.

  壓鉚:通過微機控制電子萬能試驗機或壓鉚機對試驗件進行鐓壓。

  4)試驗步驟

  根據標準要求按照尺寸選擇對應的組合工裝,鉚接工裝圖見圖6;安裝好需要進行鉚接的試樣件并固定好工裝和鉚接板;根據規格大小選擇鉚接數量的多少;其鉚接試驗在壓鉚機或微機控制萬能試驗機進行;對鉚接成形相關尺寸進行檢查和測量,并進行記錄;作好標識并封樣保存。

  3 實施后效率提升情況

  鉚接工裝具有易加工、高精度、分類簡單、便于使用等特點,將極大地改善試驗"一對一"的死板性,減少大量時間的浪費,鉚接質量穩定,大大提高試驗進度?s短生產周期,降低制造成本。鉚釘產品市場規模大,產品結構簡單,通常采用壓鉚成型適用于HB、GB、GJB、QJ類所有規格的普通鉚釘;單件鉚接成型轉換批量鉚接成型;直徑小于規格5mm的鉚釘用手錘鉚接試驗轉換成鉚接工裝一次性批量鉚接成型;工裝重復使用,無安全隱患,質量保證,降低人工成本、物料成本,F代化的生產制造方式要求高效、節能、精確的加工理念,形成具有特色的專業化鉚接線。將大大解決原有的單一化鉚接方式、鉚接不成形、判斷不準確等諸多因素。不管是從操作上和管理上都得到了很大的提高。為鉚釘類產品提供了最可靠的質量保障。促進了科學、合理生產理念,也將極大地影響到整套生產效益。在產品檢測環節中,運用專業化的鉚接線將明顯改善和縮短試驗周期性,提高了試驗效率。原始鉚接工裝,見圖7,鉚接改進后工裝效果見圖8.

  4 結論

  為航空航天等領域使用鉚釘提供了最可靠的質量保障。促進了科學、合理的生產理念,單件鉚接成型轉換批量鉚接成型。明顯改善了鉚接效果、縮短試驗周期,提高了試驗效率。能夠快速、準確的反映出將產品性能,更重要的是保證了科學、精確的試驗結果。促進生產方式標準化,加快"專業化"體系建設,有利于實現生產管理工序上的節約。形成系列化的試驗輔件要求,實現了產品結構加工的穩定性,擴大了批量試驗的可行性。

  參考文獻

  [1] 郭廣平,丁傳富,航空材料力學性能檢測[M].北京:機械工業出版社,2017

  [2] HB6444-2002《鉚釘通用規范》[S].北京:國防科學技術委員會,2002

  [3] GBn248-85《鉚釘通用規范》[S].

  [4] GB116-86《鉚釘通用規范》[S].

  [5] QJ3143《普通鉚釘通用規范》[S].

作者單位:貴州航天精工制造有限公司檢測中心
原文出處:駱書明,陳娟,蔣忠倫.XX型號鉚釘鉚接成型方法的改進[J].中國檢驗檢測,2020,28(06):20-24.
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