第3章 普通铆接

第三章普通铆接3.1制铆钉孔3.2制沉头铆钉窝3.3铆接本部分规定了普通铆钉铆接的技术要求、工艺参数、工艺方法、所用材料与工具，以及检验方法等。其中附录A和附录B分别规定了高温合金铆钉铆接、钦合金和不锈钢铆接件铆接的特殊要求。本部分适用于半圆头、平锥头、沉头、120°沉头、大扁圆头的普通铆钉和高温合金铆钉的铆接。什么叫铆接？什么叫普通铆接？是指最常用的凸头或埋头铆钉铆接，第三章普通铆接铆接必须制铆钉孔，掌握各种制的方法及操作技巧，保证孔质量，对提高飞机结构的使用寿命非常重要。普通铆钉的制孔方法：a.冲孔b.钻孔。3.1.1冲孔什么叫冲孔？冲孔只适用于薄壁零件，橡胶件，零件数重多的零件上的孔，在飞机装中因孔常有裂纹、毛刺等缺陷，冲孔这种方法也很少使用。冲孔机3.1.2钻孔1普通铆钉孔的技术要求1铆钉孔直径及其极限偏差见表3-1。孔径大小不超过公差范围。铆钉直径与铆钉孔直径差？铆钉孔最大直径？更换铆钉铆钉孔最大直径？2铆钉孔粗糙度Ra值不大于6.3μm。孔壁光洁度达到规定要求。3铆钉孔不允许有棱角、破边和裂纹铆钉孔不允许有毛刺。。孔壁不允许有棱角、破边、裂纹、毛刺等其它机械损伤。4铆钉孔圆度应在铆钉孔直径极限偏差内。椭圆度的要求。5垂直度的要求6碳纤维复合材料，孔壁应光滑，不应有分层、划伤、劈裂、毛刺、纤维松散等缺陷存在。•a)根据钻孔部位的结构特点和孔径大小来选择钻孔装置和风钻的型号。•b)使用标准麻花钻头。•c)根据被加工的材料，可参考下表所提供的数据刃磨钻头顶角。当钻孔出现高度超过0.3mm的毛刺时，钻头应进行刃磨。2钻孔的方法3.1.2钻孔2钻孔的方法1）各类工件的钻孔方法（1）在边距要求不同的零件上一起钻孔时，应从边距小的一面往大的方向钻。（2）在不同厚度和不同硬度的零件上钻孔时，原则上应从厚到薄(见图3-2)，从硬到软(见图3-3)。图3-2在不同厚度零件上的钻孔方法图3-3在不同硬度零件上的钻孔方法3.1.2钻孔2钻孔的方法（3）按骨架上的导孔向蒙皮钻孔时，应先钻小孔，然后从蒙皮一面将孔扩到最后尺寸，如铆钉孔直径大于4mm时，也应采用此方法。（4）在压窝零件上钻沉头铆钉孔时，应按表3-2钻与压窝器导销直径相同的初孔，压窝后再将孔径扩到最后尺寸。（5）在曲面工件上钻孔时，钻头应垂直于被钻部位的表面(见图3-4)。（6）在楔形件上钻孔时，钻头应垂直于两斜面夹角的平分线(见图3-5)。图3-4曲面工件上钻孔图3-5楔形工件上钻孔3.1.2钻孔2钻孔的方法（7）在圆柱形工件上钻孔时，钻孔前应在孔位上打冲点，然后将工件放置于“V”形铁上钻孔，或用手扶紧工件，将钻头垂直于圆柱形的水平轴线进行钻孔(见图3-6)。（8）在刚性较差的薄壁板工件上钻孔时，工件后面一定要有支撑物(见图3-7)。图3-6圆柱形工件上钻孔图3-7薄壁工件上钻孔3.1.2钻孔2钻孔的方法（9）在小零件上钻孔时，可采用手虎钳或克丝钳夹住零件钻孔（见图3-8）。加紧固定图3-8小零件上钻孔（10）在较厚工件上钻孔时，可采用简易钻孔导套和专用钻孔导套钻孔(见图3-9(a))；或使用钻模钻孔(见图3-9(b))；还可采用二次钻孔法，先钻初孔(见图3-9(c))，然后，使用最后直径钻头扩孔(见图3-9(d))。（a）按简易导套钻孔（b）按钻模钻孔（c）先钻初孔（d）扩钻最后直径孔图3-9在较厚工件上钻孔方法3.1.2钻孔2钻孔的方法（11）在不开敞结构部件钻孔时，采用弯钻钻孔(见图3-10)，或采用长钻头钻孔(见图3-11)，在以上两种方法都无法钻孔时，还可采取引孔的方法，先在长桁、框板或肋上钻出小孔，安装蒙皮后，再用引孔器引孔或画线引孔，引出孔位后，再用Φ2.5mm钻头钻初孔。图3-10用弯钻钻图3-11用长钻钻孔3.1.2钻孔2钻孔的方法（12）平面形组合体(梁、肋、框等)尽可能使用台钻进行钻孔。（13）大型的平面型组合件尽可能使用钻孔锪窝装置进行钻孔(如图3-12)。(a)大粱和板件钻锪装置CY-H(b)翼肋钻锪装置CY-M(c)隔框钻锪装置CY-H图3-12钻孔一锪窝装置1一钻削头2一迥臂钻床3一支撑装置4一导轨5一小车6一立柱•复习提问：•1.普通铆钉孔的技术要求？•2.在边距要求不同的零件上一起钻孔时，应从边距()的一面往()的方向钻。•3.在不同厚度和不同硬度的零件上钻孔时，原则上应从()到()•4.在曲面工件上钻孔时，钻头()被钻部位的表面。•5.在楔形件上钻孔时，钻头应垂直于()•6.直径4mm的铆钉制孔方法及要求？•答案：•1.1孔径大小不超过公差范围。•2.孔壁光节度达到规定要求。•3.孔壁不允许有棱角、破边、裂纹、毛刺等其它机械损伤。4.椭圆度的要求5.垂直度的要求•2.小大•3.厚薄硬软•4.垂直于•5.两斜面夹角的平分线•6.应先钻小孔，然后用直径4.1mm的钻头扩孔3.1.2钻孔2钻孔的方法2）几种常用材料的钻孔方法（启发同学找出普遍规律。同学自阅。）（1）铝合金钻孔1切削速度可选用45～90m／min；2铝合金零件要注意排屑，防止刀瘤；3解决切削粘刀问题，可用煤油与菜油的混合物作切削液；4当铆接件中有LC4材料的零件，夹层厚度大于15mm、孔径大于6mm时，铆钉孔应采用铰孔的加工方法。影响孔质量的因素：工件材料钻头转速进刀量刀具锋利程度等（2）钢质零件钻孔3.1.2钻孔1选用大功率低速风钻钻孔，n≈600-900r/min；2降低切削速度，vlOm/min；3进刀量适当加大，s≈O.1～0.3mm/r；4采用硬质合金钢钻头钻孔；5钻头不锋利时，不能强行用钻头在孔内钻孔，以免孔中材料硬化。3.1.2钻孔（3）镁合金工件钻孔1选用低转速风钻进行钻孔；2切削速度要小，v10m/min；3进刀量适当加大；4采用硫化油乳化液冷却润滑。3.1.2钻孔（4）钛合金工件钻孔1使用短而锋利的标准麻花钻头；2采用大功率低转速风钻(n≈700～800r/min)，保持低速快进给；3切削速度小，ν为8～10m/min；4进刀量s为0.07～0.09mm/r；5最好采用氯类切削液作切削液。3.1.2钻孔（5）碳纤维复合材料的制孔在复合材料上钻孔，主要是防止钻孔中的轴向力产生层间分层和钻头出口处分层。钻孔时，碳颗粒对刀具磨损很厉害，所以，应选用钨一钴类硬质合金钻头。1钻孔一般选用高转速低进给加工，转速n：1200～2000r/min、进给量s=0.02～0.1mm/r为宜；2为避免或减少钻头进口面纤维撕裂，应尽可能先启动气钻，然后再接触制件进行钻孔；3钻孔时，尽量不使用润滑剂和冷却剂，防止水分渗入夹层，需使用冷却剂时，也要作烘干处理；4钻孔时，钻头在复合材料的出口面(即孔的位置)垫支撑物，当钻头快露出出口面时，给钻头的轴向力要减小，以防材料劈裂分层；5当复合材料与金属零件一起钻孔时，应优先考虑选择在复合材料一面先钻；6在复合材料上钻孔，要保持钻头切削刃处于锋利状态，应勤磨钻头。3钻孔后的毛刺清除3.1.2钻孔（1）用风钻安装“毛刺锪钻”去毛刺(见图3-13)；（2）也可用比铆钉孔大2～3级的钻头去毛刺(其顶角为120°～160°)(见图3-14)；（3）风钻转速不宜太快，压力要适当；（4）去毛刺允许在孔边形成0.2mm深的倒角。图3-13毛刺锪钻图3-14大钻头去毛刺3.1.2钻孔4钻孔操作要点（1）装夹钻头，一定要用钻夹头钥匙装卸，严禁用手打钻夹头或用其他方法装卸钻头，以免风钻轴偏心，影响孔的精度(见图3-15)。（2）右手握紧风钻手柄，中指掌握扳机开关和无名指协调控制进风量，灵活操纵风钻转速，左手托住钻身，始终保持风钻平稳向前推进(见图3-16(a))。（3）钻孔时要保证风钻轴线和水平方向与被钻工件表面垂直(见图3-16(b))，楔形工件钻孔除外。图3-15用钻夹头钥匙装卸钻头(a)(b)图3-16正确握钻姿势3.1.2钻孔4钻孔操作要点（4）钻孔时风钻转速要先慢后快，当孔快钻透时，转速要慢，压紧力要小，在台钻上钻孔时，要根据工件材质，调整转速和进刀量。（5）使用短钻头钻孔时，根据工件表面开敞情况，在左手托住钻身情况下，并用拇指和食指，也可用左手肘接触被钻工件作为钻孔支点，保证钻头钻孔的准确位置，防止钻头打滑钻伤工件，当孔钻穿时，又可防止钻帽碰伤工件表面，还可使风钻连续运转，提高钻孔速度。（6）使用长钻头钻孔时，一定要用手掌握钻头光杆部位，以免钻头抖动，使孔径超差或折断钻头。（7）使用风钻钻较厚工件时，要用目检或90°角尺检查垂直度，钻孔时还要勤退钻头排屑(见图3-17)。图3-17用角尺检验钻孔垂直度3.1.2钻孔5钻孔安全技术（1）严禁戴手套钻孔，防止钻头绞住手套伤人。（2）仰卧姿势钻孔，要戴护目镜，防止钻屑进入眼中。（3）用手拿住工件钻孔，一定要捏紧，手不能置于钻头出口处防止钻手。（4）钻孔时I件要夹紧，防止工件松动，旋转伤人（见图3-18)。图3-18工作松动后旋转伤手3.1.2钻孔5钻孔安全技术（5）钻孔过程中，不准用手拉钻头导出的钻屑，以防伤手。（6）双人在工件的两面工作，一人在对面钻孔时，要防止钻头伤人(见图3-19)。（7）风钻未停止转动，严禁用钥匙装卸钻头。图3-19对面钻孔人应闪开的距离3.1.3钻孔的质量控制1钻孔的质量要求1）铆钉孔轴线应垂直于零件表面，允许由于孔的偏斜而引起铆钉头与零件贴合面的单向间隙不大于0.05mm，但在铆钉排内不得多于10％。图3-20铆钉边距允差2）当产品图样上未给出铆钉边距时，铆钉孔的边距为铆钉直径的2倍(见图3-20)。3.1.3钻孔的质量控制图3-21铆钉孔和铆钉头的位置(a)、(b)铆钉孔的位置(c)、(d)铆钉头的位置3）铆钉孔边缘不应进入板弯件和型材件圆角内，要保证铆钉头不能搭在圆角上(见图3-21)。3.1.3钻孔的质量控制4）铆钉孔边距、间距、排距偏差(见表3-3)。5）碳纤维复合材料上制孔的质量要求：①划伤：在孔或沉头窝的25％范围内，划伤深度≤0.25mm；②分层：沿孔轴向突出≤0.25mm，沿孔径向≤1.78mm；③尺寸：不允许接连三个以上相邻孔径超差，允许在100个孔中有不超过5％的孔超差(对φ4.76mm的孔，允许超差到φ4.80～4.93mm)。2钻孔故障分析及排除方法(见表3-4）•复习提问：•1.铆钉孔边缘不应（）板弯件和型材件圆角内，要保证铆钉头（）搭在圆角上•2.铆钉头与零件贴合面的单向间隙（），但在铆钉排内不得多于（)•3.钻孔时风钻转速要先（）后（）•4.当孔快钻透时，转速要（），压紧力要（）。•5.当铆接件中有LC4材料的零件，夹层厚度大于15mm、孔径大于6mm时，铆钉孔应采用（）的加工方法。•6..当产品图样上未给出铆钉边距时，铆钉孔的边距为（）•答案：•1.进入不能•2.不大于0.05mm10％•3.慢快•4..慢小•5.铰孔•6铆钉直径的2倍3.2.制铆钉沉头窝沉头铆钉的铆接需要在工件上制铆钉沉头窝。制铆钉沉头窝的方法1.锪窝法2.压窝法。.3.2.1制窝的方法选择1根据蒙皮和骨架的厚度确定制窝方法(见表3-5)。2如果蒙皮厚度不大于0.8mm，骨架为两层或两层以上，而每层厚度都不大于0.8mm，其总厚度又不小于1.2mm，且不能分别压窝，则采用蒙皮压窝、骨架锪窝的方法。3挤压型材不允许压窝，只能锪窝。4多层零件压窝一般应分别进行，当必须一起压窝时，其夹层厚度不大于1.6mm。5镁合金、钛及钛合金、超硬铝合金及1mm以上厚度的零件压窝，都要采用热压窝。蒙皮厚度骨架厚度制窝方法简图≤0.8≤0.8蒙皮、骨架均压窝＞0.8蒙皮压窝、骨架锪窝＞0.8不限蒙皮锪窝3.2.2锪窝法1锪窝钻的选择1）根据孔径的大小、沉头窝的角度及部件结构，选择锪窝钻的大小、规格。P66柱形导杆用一般部位，球形导杆用于斜面部位，结构不开敞用反切划钻2）首选带限制器的锪窝钻锪窝，确保锪窝的深度和窝的垂直度(见图3-22(a)、(b))（a）外形图（b）构造图图3-22带限制器的锪窝钻l一带有导销的锪窝钻头。2一壳体3一弹簧4一止推滚珠轴承5一限动螺母6一保险螺母3.2.2锪