拉铆及特种连接资料Word文件下载.docx
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是根据所连接的夹层厚度范围确定一个夹层号,再根据其夹层号来确定钉套的长度和芯杆的长度。
下面的表1-1，1-2给出夹层型号的确定，表1-3～表1-5分别给出不同规格的钉套的长度，以及不同材料芯杆的长度。
3）拉丝型抽芯铆钉的连接强度（单剪破坏力、破坏拉力、和疲劳强度）见下表1-6
表1-1铆接100º
沉头抽芯铆钉的夹层号
表1-2铆接平锥头抽芯铆钉的夹层号
表1-3抽芯铆钉的钉套长度（mm）
抽芯铆钉的基本直径d0
夹层
号
钉套
长度L
1
2
3
6
7
8
9
10
11
12
6.5
9.5
12.5
14
15.5
17
18.5
20
21.5
注:
仅适用于平锥头抽芯铆钉
表1-4铝抽芯铆钉的芯杆长度（mm）
用于平锥头
4.5
7.5
13.5
用于沉头
5.5
8.5
13
14.5
16
17.5
19
抽钉组别
A
B
表1-5钢抽芯铆钉的芯杆长度（mm）
10.5
11.5
18
表1-6拉丝型抽芯铆钉的连接强度
抽钉基本直径（mm）
铆钉类型
夹层厚度（mm）
单剪破坏力（KN）
破坏拉力（KN）
疲劳强度（KN）
铝
钢
平锥头
2.656
3.575
1.470
4.452
0.706
1.836
3.5
2.920
5.605
≥5
3.430
6.575
100°
沉头
1.568
4.903
2.813
5.428
3.224
5.958
≥8
2.999
8.826
2.254
7.051
1.196
2.491
3.871
9.001
5.194
10.179
3.381
6.632
4.430
8.527
4.871
9.473
≥9.5
4．沉头拉丝型抽芯铆钉铆接后,钉套、芯杆、锁环之间的阶差应满足以下要求：
A.芯杆拉断槽的拉断力见表1-7,芯杆断裂处光滑，台肩（B面）不得高于钉套上表面0.5mm,也不低于钉套上表面0.25mm,如图1-1所示:
表1-7芯杆拉断槽的拉断力
芯杆拉断力（KN）
铝芯杆
钢芯杆
4.905~5.884
4.018
8.336~9.316
B.当芯杆断槽处光滑台肩（B面）高处钉套上
表面时,锁环不得高于钉套上表面0.5mm;
当
B面与钉套上表面齐平或低于钉套上表面时,
锁环高处值A如图1-2,表1-8。
表1-8锁环铆接位置的凸出量
铆钉基本直径
A（最大）
0.5
0.6
二、环槽铆钉连接
环槽铆钉是一种不可拆卸的连接。
按铆接方法分为拉铆型（A型）和镦铆型（B型）两类；
环槽铆钉有些地方称作锁扣螺栓，拉铆型也叫做拉固式（PULLTYPE）；
镦铆型也叫做短桩式（STUMPTYPE）。
拉铆型需用虎克拉铆枪或者专用风扳机，选用专用模腔挤压成型，属于单面铆接；
镦铆型是用压铆机或铆枪，选用专用模腔挤压成型，属于双面铆接。
1）环槽铆钉的代号、形状见表1-9，连接形式见图1-4
表1-9环槽铆钉的代号
平头抗剪
环槽铆钉
90º
沉头抗剪
沉头抗拉
平头抗拉
HB5501-83
HB5503-83
HB5505-83
HB5506-83
HB5502-83
HB5504-83
图1-4
2）铆接工具：
虎克枪。
拉枪拉力不小于29KN，行程约为23mm。
拉头的结构形式见下图：
拉头的主要尺寸：
拉头的主要尺寸：
单位：
mm
3）环槽铆钉的连接孔必须达到一定的精度，一般情况下需要铰孔，其孔径及极限公差见表1-10，孔的表面粗糙度Ra值不大于1.6μm。
表1-10环槽铆钉孔径及极限公差
铆钉直径
孔径
基本尺寸
H10（+0.048/0）
4）环槽铆钉的长度是按夹层厚度来选择的。
其光杆长度L应符合以下关系式：
Σδ≤L≤Σδ+1
Σδ——被连接件的总厚度，mm；
L——环槽铆钉光杆长度，mm
●
T——环槽部分长度
对于A型环槽铆钉的连接，其全长
l=L+T+30
●对于B型环槽铆钉的连接，其全长
l=L+T
5）对于变厚度构件使用环槽铆钉时，其长度的计算以钉孔轴线位置处的厚度为准。
6）因误差引起铆钉光杆漏出夹层的长度超过1mm时，允许加厚度大于1mm的垫圈，其放置位置如图1-5所示，垫圈材料按表1-11选取。
图1-5
表1-11环槽铆钉铆接用垫圈的材料
夹层材料
铝合金
合金钢
钛合金
镁合金
材料
钉杆
钢或铝
垫圈材料
1Cr18Ni9Ti
LT21-M
7）环槽铆钉可以在7°
以内的斜面或半径小于50mm的内外圆弧面上直接进行铆
接，但必须将铆钉套放置在斜面或圆弧面上。
当环槽铆钉铆接大于7°
的斜
面时，需在钉套一面加斜垫片或锪平端面。
8）环槽铆钉的颈部拉断力、光杆承受的剪力见表1-12
表1-12环槽铆钉的颈部拉断力、光杆承受的剪力
环槽铆钉直径（mm）
颈部拉断力
（KN）
抗剪型
3.92
6.86
9.81
抗拉型
10.3
16.18
单面破坏剪力（KN）
8.53
13.44
19.32
9）一般应将环槽铆钉钉头放于零件厚度较小的一侧。
10）环槽铆钉连接的典型结构图见图1-6，要求的工作空间见表1-13
图1-6
表1-13拉铆环槽铆钉铆接的工作空间
夹层厚度
Lmin（mm）
amin（mm）
Σδ
Σδ+36
Σδ+37
Σδ+38
●钉套头型、的高度和直径要用镦头检验样板来检查。
11）环槽铆钉连接的优点：
A、与普通铆接相比，施铆时无噪音，构件无振动。
B、与螺栓连接相比，劳动量和成本减小0.5～1倍,比同材料螺栓连接的疲
劳强度大1倍。
三、螺纹空心铆钉连接
螺纹空心铆钉由铆钉主体和配合螺钉两部分组成，铆钉为空心或盲孔，尾部带螺纹，螺纹长度越为主体长度的1/2。
一般用于受力较小的封闭结构，或者不受力的装饰构件，属于单面铆接，其形式可分为平锥头螺纹空心铆钉、120°
沉头螺纹空心铆钉、平锥头盲孔螺纹空心铆钉、以及头部带120°
锥坑的平锥头螺纹空心铆钉。
螺纹空心铆钉与英文对照的名称是：
THREADRIVETS-RIVNUT，著名的有BFGOODRICH公司的GOODRICH螺纹空心铆钉。
螺纹空心铆钉的铆接工具：
手动如下图3-1所示，或者用专用气动拉铆枪。
手动工具主要由外管、顶座、传动轴和压杆组成。
其工作行程为3.9mm～4.2mm。
螺纹空心铆钉的连接简图、施工及应用特点见以下图3-1.1
图3-1.1螺纹空心铆钉的连接简图、施工及应用特点
3）螺纹空心铆钉所用的材料有：
LY1（1号硬铝），MLC15（15号铆螺钢），LY8（8号硬铝）等。
国内螺纹空心铆钉所对应的标准、制孔要求以及不同规格所对应的夹层厚度范围如下表3-1所示。
表3-1螺纹空心铆钉所对应的标准、制孔要求、夹层厚度范围
代号
匹配孔径
孔表面
平锥头螺纹空心铆钉
HB1-601-
83
LY1
MLC15
+0.20
Ra
=
6.4
（μm）
1~10
HB1-
608-83
配合螺钉按
221-83，
1HB1-
602-83
6.1
120°
沉头螺纹空心铆钉
2~10
平锥头盲孔螺纹空心铆钉
头部带120°
锥坑的平锥头螺纹空心铆钉
4）螺纹空心铆钉的长度应按照夹层厚度来选择（夹层厚度按公差在-0.4~+0.5之间范围取整来计算），见下表3-2。
夹层厚度通常用钩尺来测量，见如下图示：
表3-2螺纹空心铆钉的长度选择
铆接构件总厚度（mm）
铆钉长度（mm）
15
无螺纹部分长度（mm）
5）螺纹空心铆钉的连接操作（见图3-2）：
A.铆接时，将铆钉拧在铆接工具传动轴前端的螺杆上，使铆钉头与顶座靠紧
B.将铆钉插入铆孔内,用力使铆钉头紧贴构件,紧握压杆使之绕支点转动,这时螺杆带着铆钉杆尾部向管内移动,迫使铆钉向外鼓起形成墩头。
C.卸下工具，将螺钉拧入螺纹空心铆钉，以增强铆钉的抗剪强度，或者作为连接非受力构件之用。
D.为防止螺钉在使用中松脱，螺钉拧入之前需要涂胶粘剂。
6）螺纹空心铆钉的抗剪强度比同材料、同直径的普通铆钉低约30%，抗疲劳强度低约35%。
螺纹空心铆钉的破坏剪力见下表3-3
3-3螺纹空心铆钉的破坏剪力
铆钉直径（mm）
破坏剪力（N）
铝铆钉
735
980
1176
钢铆钉
1274
1617
2009
7）
配套的螺栓的安装方式分为A、B、C三种型式，见图3-3，螺栓长度的计算按表3-4；
平锥头螺纹空心铆钉配套螺栓的安装方式有A型、B型两种方式，见图3-4，螺栓长度的计算按表3-5，
图3-3一般螺纹空心铆钉配套的螺栓的安装方式
+0.5
-0.4
表3-4螺纹空心铆钉及配套螺栓的长度
夹层厚度Σδ
铆钉长度L±
螺栓
长度
L1
A型
由设计者给出
B型
C型
图3-4一平锥头盲孔螺纹空心铆钉配套配套的螺栓的安装方式
21
22
四、高抗剪铆钉连接
高抗剪铆钉由铆钉体、配合螺钉和环圈三部分组成，分成六角头、90°
和120°
沉头三种，图形见4-1，铆钉体和配合螺钉的材料一般为合金钢或钛合金，环圈的材料通常为不锈钢。
铆钉的直径范围为4.2~8.0mm,铆钉长度范围为6~23mm。
图4-1高抗剪铆钉
高抗剪铆钉必须用专用气动拉铆枪进行铆接，工具一般是风扳机加专用转接器，或者手动螺纹抽铆扳手。
用于受力较大的封闭结构。
拉铆时，环圈沿铆钉体锥面上移并变形形成墩头。
同时，螺钉沿最薄弱截面处拉断。
为了使铆钉与铆孔结合紧密，铆孔的制作应采用先钻孔，后铰孔的方法。
也就是先用小于铆钉杆直径0.2mm的钻头钻孔,再用铰刀铰到规定尺寸。
高抗剪铆钉的航空标准有：
HB1-604-83（六角头高抗剪铆钉），HB1-607-83（120°
沉头高抗剪铆钉）。
螺纹抽心高抗剪铆钉可用于铆钉墩头一侧的斜度不大于4°
的夹层,结构难以接近的位置不应采用沉头螺纹抽心高抗剪铆钉。
高抗剪铆钉各规格应用的夹层厚度如下表：
高抗剪铆钉各规格直径对应的孔及公差、孔壁表面粗糙度如下：
附表高抗剪铆钉铆紧程度的扭距值
铆钉直径（mm）
力矩值（N·
Cm）
115
116
217
266
力矩允许公差
±
0.10
单面铆接的典型结构示意
五、螺纹连接
螺纹连接分为：
1）螺栓连接
2）螺钉连接，
3）螺桩连接
4）托板螺母——螺钉连接
5）特殊螺栓连接
（一）螺栓连接
一般飞机结构用螺栓分为：
六角头螺栓、沉头螺栓、抗剪型90°
沉头高锁螺栓、抗剪型平头高锁螺栓、锥型螺栓，螺栓常与垫圈、螺母配合使用。
以下是国内航空用螺栓和螺母的标准，普通垫圈的航空标准为：
HB1-521-83。
国外标准请参考相关手册。
1．制螺栓孔
a.螺栓孔的精度是按螺栓光杆的精度确定的。
螺栓光杆的精度高于或等于IT8的螺栓，其孔的公差等级比螺栓低一级；
螺栓光杆的精度低于IT8的螺栓，其孔公差等级与螺栓公差等级相同。
b.螺栓孔的表面粗糙度：
对于铝合金:
IT=H7时，Ra≤1.6μm;
IT=H8,H9时,Ra≤1.6μm;
IT=H11,H12时,Ra≤3.2～6.3μm;
对于钢及合金:
IT=H7时，Ra≤0.8μm;
IT=H11,H12时,Ra≤1.6～3.2μm;
c.螺栓孔的表面允许的轻微划伤（板厚度=δ,划伤宽度=t）:
环形划伤:
δ≤16mm时,t=0.1δ;
δ>
16mm时,t=1.6mm.
螺旋形划伤:
δ≤6.4mm时,t=0.1δ;
纵向划伤:
δ≤6.4mm时,t=0.25δ;
16mm时,t=1.6mm,长度≤0.5δ
d.各种孔的加工方法、特点及适用范围：
加工方法
孔公差及表面粗糙度
工艺特点
适用范围
钻孔
H12
3.2～6.3
操作简单,容易掌握,切削量大,效率高
用于公差带H12孔的加工,或公差带为H8、H9的孔的初加工，螺纹底孔的加工
扩孔，钻扩孔
H11
1.6～3.2
操作简单,效率高。
采用带前导杆的扩孔钻易于保证孔的质量
用于公差带H11、H12孔的加工，或为了提高钻孔精度和表面质量，作为加工前的加工
手铰
H7,H8,H9
0.8～1.6
灵活性强，不需要设备，工作量大，效率低。
需要工人的技术水平高，加工质量受人为因素影响
可达性好，特别适于不开敞部位。
要求可操作孔的直径一般在30mm以下，孔深不宜过大。
风钻铰孔
H9
0.8
灵活性强，效率高，要求工人的技术水平高，质量不够稳定。
只适用于薄件（10mm以下）小直径孔（8mm以下）的精加工。
要求结构空间开敞。
拉孔
操作简单，效率高、质量稳定。
设备简单、移动方便、易接近产品。
对初孔的垂直度要求较高。
适用于较开敞部位，在钢件或铝件上精加工直径在20mm以下的孔。
对于成排、成组的孔。
更能发挥其优点。
机铰
需要机床设备，成本高，通用性差。
适用于各种直径和深度孔的精加工，要求结构开敞。
对于大直径的孔（如对接孔等），可考虑采用机铰。
自动进给钻制孔
钻孔
操作简单，效率高。
能制作高质量的光孔，基本上不产生毛刺，各种转速下的进给量按预定值，操作者较省力。
适用于在坚硬材料或其他特种材料上制孔，孔径可达76.2mm（3″）。
可与装配型架的钻模配合使用。
扩孔
铰孔
镗孔
H6,H7,H8
0.18～1.6
自动钻铆机制孔
H9,H10,H12
3.2
操作简单，效率高，但设备昂贵。
能完成由两个元件组合的紧固件连接孔，如高锁螺栓连接的制孔、制窝及安装。
冷挤压
拉挤
0.4
操作简单，效率高，设备简单。
可提高孔的疲劳强度和抗应力腐蚀能力，按产品图样上的要求孔是否进行强化，若同时采用强化和干涉配合连接，将使连接处的疲劳寿命大幅度提高。
推挤
环形压印
喷丸
与喷丸前相同
e．螺栓的连接应在设计时考虑安装空间和工具空间。
f．精度要求高的螺栓孔，应考虑用拉铰设备和自动进给钻制螺栓孔，以保证质量和加工效率。
g．大型飞机部件对接孔多，可用间隙补偿。
例如机翼对接孔比螺栓直径大0.2～0.5mm,螺栓孔的精度为H9或H10。
h．螺栓连接要考虑足够的边距。
2．锪窝、倒角
1）蒙皮表面上沉头窝深度极限公差为±
0.1mm；
2）安装螺栓的锪窝尺寸应保证拧紧螺栓的扳手工作空间。
普通扳手和套筒扳手的工作空间见下表：
3）内部结构上的螺栓和螺钉的沉头窝尺寸见下页表：
内部结构上的螺栓和螺钉的沉头窝尺寸
3）为了保证螺栓头与零件表面紧密贴合，安装凸头螺栓的孔一端、安装沉头螺栓的孔与沉头窝交接处应倒角或倒圆，图示见下面：
螺栓孔的倒角与倒圆
螺栓直径
Φ4、5、6
Φ8、10
Φ12、14
Φ16、18、20
Φ22、24
倒角C
0．5±
0.3
0．8±
1.0±
1．5±
2.0±
倒圆R
1.5+0.4
0
0.8+0.4
1.0+0.4
2.0+0.4
3．安装螺栓对结构工艺性的要求
为了保证螺栓头与零件表面紧密贴合，安装凸头螺栓的孔一端、安装沉头螺栓的孔与沉头窝交接处应倒角或倒圆，图示见下面：
4．安装螺栓对结构工艺性的要求
1）沉头螺栓头相对气动外缘的凸凹量如下:
区域
凸凹量公差
基本
大曲率部位
特制
I区
0.15
0.20
可卸口盖（上翼面除外）
0.25
II区
1）螺栓的螺纹部分在夹层中的位置应满足下述要求:
A.承受拉力的螺栓,允许螺纹部分（包括螺纹收尾）在夹层中;
B.承受剪力的螺栓，不允许螺纹部分（包括螺纹收尾）进入夹层中，见下图i的（a）、（b）；
允许螺栓光杆部分漏出夹层的长度L不得大于1mm，见下图i的（c）、（d）；
当螺栓光杆部分L1可以满足连接挤压强度时，允许螺栓的螺纹部分位于夹层内，见下图ii
2）螺栓杆漏出螺母的长度：
螺栓杆漏出螺母的长度应尽量小，但不得小于一个螺距；
在螺母端面打冲点（防松）的螺栓，
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