钢抽芯柳钉的研制及应用

钢抽芯柳钉的研制及应用



1提要]本文描速了新型单面连接件纲抽芯铆钉的研制过程及工艺难点，同时分析了铆接成型原 理.介绍了在某新型飞机上的a用， [ABSTRACT] The development and techniea] problems of the cherry steel rivets of new type blind fastener are described. The fo
1提要]本文描速了新型单面连接件纲抽芯铆钉的研制过程及工艺难点，同时分析了铆接成型原 理.介绍了在某新型飞机上的a用，
[ABSTRACT] The development and techniea] problems of the cherry steel rivets of new type blind fastener are described. The forming principle of riveting is analyzed and the application of this technology in new type of aircraft is introduced in this paper.
主题词：单面铆钉am'"应用,
随着飞机性能的不断提高.飞机的结构日&复杂，
结构布置与铆接通路的矛盾就更加突出。因此、现代 高速飞机的结构连接采用了大量的单面连接件.
新研制的单面连接件一带锁圈钢抽芯铆钉已 被某新型飞机采甲' 其研制过程经历了标准的修订'
铆钉的试制.铆接试验.理化性能试验及装机应闬5 个阶段。
一，钢抽芯铆钉的结构和材料
 
钢抽芯铆钉由三部分组成：钉杆，钉套和锁圈.
 
®图1。
 
钢抽芯铆钉的钉杆采用30CrMnSiA村料，钉套 和锁圈采用lCrl8Ni9Ti材料3
三、钢抽芯铆钌研制中的技术难点
根据钢抽芯铆钉的安装和连接强度，在研制钢抽 芯锎钉的工作中做了下列试验：
(1)铆钉的销接成型试验；
(2 )夹层厚度适应性试验；
(3 )单面剪切力试验；
(4) 钉杆拉断力试验；
(5) 拉脱力试验；
(6) 夹紧力试验：
(7) 钉扞压出力试验.
1-擗钉的铆接成型
根据钢柚芯铆钉的连接承力頃理，要求钢抽芯铆 钉在铺接成型后应达到：锁圈不能松动或脱落；在最 大和最小夹层厚度条件下，II杆必须到位，锁圈位置 正常，即铺接后钉杆断径处不得高于钉套上表面 0.5mm ,不得低干钉套上表面0.25mm,如图3(b) 所示；钉杆断裂处高于钉套上表面时，锁圈不得髙于 钉套上表面0.4mm'当钉扦断裂处低于钉套上表面 时（或平齐），锁圈不得高于钉杆断裂处0.3mm或 0.4mm,如图3 (a)所示。
研制出第一批钢抽芯鄉钉后，接着进行阐接成型 试验.试验结果锎接成功率不到20%,主要故障表 现为钉杆拉脱；（2)钉杆断径处髙出钉套上表 面的尺寸过大；（3)钉杆未到位；（4)锁圈松动或胞I：.
根据试验和分析.前三种故障的主要原因是钉杆 与钉套之间的配合关系不适当或是钉杆的拉断力不稳 定造成的■
当锁圈与钉扦配合不适当，锁贋无法将钉杆锁紧 就造成钉杆拉脱；当干涉量过小.钉杆拉断力太高时， 铆接中就出现第(2)种故障；当干涉量过大，钉杆拉断
o', — 4-rtirn A = 0 3itiiti ^ ^b-5 mrri A — 0 flmm
力太低时' 铆接时便出现第(3)种故障。
为克眼这三种故障，在研制中采取了两项措施: (1 )提高钉杆和钉套的制造精度，稳定钉杆与钉套间配合干涉量；（2)探索钉杆断径槽的形状和尺寸, 把钉杆的拉断力稳定地控制在铆接成型霈要的范 围内。
在初定的标准中.钉扞断径槽是一对月牙形缺口. 如图4a所示。这种断径槽加工比较困难，需要专用 铣切夹具和专用铣刀，在铣床上单件加工。
将月牙形断径槽改为圆环形断径搪，如图4b所 示' 就可以在自动车床上加工钉杆的同时加工出断径 槽.使断径揹的加工效率提高了 5倍，制造精度也明 显提高。
钉杆的拉断力和圆环形断径槽的尺寸是通过大量 的对比试验来确定的.对有不同尺寸的断径檜的钉杆 进行®(接试验和拉断力试验.筛选出符合铆接要求的 钉杆断径槽R寸及拉断力。
经多次试验，确定了 45mm的抽芯钉钉杆断径 槽直径为2.4 Zg:洁mm >拉断力应控制在7S40‰8820N之间。办4imn抽芯钉的钉杆断径槽直径为 1-85^® mm .拉断力应控制在44105390N 之间-