第3章 普通铆接ppt课件.ppt

第三章普通铆接 3 1 1制铆钉孔 3 1 2制沉头铆钉窝 3 1 3铆接 普通铆接是指最常用的凸头或埋头铆钉铆接 其铆接过程是 制铆钉孔 制埋头窝 对埋头铆钉而言 放铆钉 铆接和质量检验 如下图所示 第三章普通铆接 铆接典型工序1 顶头2 钉杆3 镦头 冲孔 冲孔只适用于钻孔难于保证质量和钻孔效率很低的情况 例如在薄不锈钢零件上制孔 但对敏感性高的材料 如LC4不允许采用冲孔方法 在飞机装配中冲孔这种方法也很少使用 因为孔常有裂纹 毛刺等缺陷 冲孔机 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 2 铆钉孔粗糙度Ra值不大于6 3 m 3 铆钉孔不允许有棱角 破边和裂纹 4 铆钉孔圆度应在铆钉孔直径极限偏差内 5 铆钉孔不允许有毛刺 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 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 钻孔 2钻孔的方法 1 各类工件的钻孔方法 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 钻孔 2钻孔的方法 1 各类工件的钻孔方法 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 钻孔 2钻孔的方法 1 各类工件的钻孔方法 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 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 2钻孔的方法 1 各类工件的钻孔方法 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 2 5mm钻头钻初孔 图3 10用弯钻钻 图3 11用长钻钻孔 2钻孔的方法 1 各类工件的钻孔方法 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 2钻孔的方法 2 几种常用材料的钻孔方法 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 2 钢质零件钻孔 2钻孔的方法 2 几种常用材料的钻孔方法 1 选用大功率低速风钻钻孔 n 600 900r min 2 降低切削速度 v l0m min 3 进刀量适当加大 s 0 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 2钻孔的方法 2 几种常用材料的钻孔方法 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 u 10m min 3 进刀量适当加大 4 采用硫化油乳化液冷却润滑 2钻孔的方法 2 几种常用材料的钻孔方法 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 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 2钻孔的方法 2 几种常用材料的钻孔方法 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 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 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 图3 15用钻夹头钥匙装卸钻头 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 a b 图3 16正确握钻姿势 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 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 手不能置于钻头口处 4 钻孔时工件要夹紧 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 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 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 1钻孔的质量要求 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 1钻孔的质量要求 4 铆钉孔边距 间距 排距偏差 见维修手册 5 碳纤维复合材料上制孔的质量要求 划伤 在孔或沉头窝的25 范围内 划伤深度 0 25mm 分层 沿孔轴向突出 0 25mm 沿孔径向 1 78mm 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 4 76mm的孔 允许超差到 4 80 4 93mm 2钻孔时风钻常见故障及排除方法 见表3 6 常用的制窝方法有划窝法 冲窝法和划冲结合法 划窝法 主要用于较厚构件的制窝 一般情况下 当蒙皮厚度大于1 2mm时采用 划窝时要求划窝钻的轴线与蒙皮表面垂直 楔形铆接件的划窝应采用带球形短导销的划窝钻 划窝的深度应等于或稍小于铆钉头的高度 制窝方法的选择 冲窝法 主要用于厚度小于或等于0 8mm的构件制窝 冲窝法有两种 第一种是阴阳模冲窝 第二种方法是用铆钉和阴模冲窝 阴阳模冲窝 铆钉和阴模冲窝 冲窝时 蒙皮在埋头窝弯折处将产生径向的拉伸和压缩应力 如下图 使材料在冲窝后产生弹性回跳 引起埋头窝表面不平 弯折处裂纹 为了防止上述缺陷发生 冲窝法一般分为预钻孔 孔径小于铆钉直径 冲窝和扩孔三个步骤 如下图 冲窝法步骤 划冲结合法 在飞机内部构件厚度较大 大于或等于0 8mm 而蒙皮厚度较薄 小于或等于0 8mm 采用冲窝 由于构架较厚 不易冲出埋头窝 还会使构架变形 采用划窝法 又会过分的削弱蒙皮的强度 这时 要采用划冲结合法 先在构架上钻孔划窝 划窝深度一般比铆钉头高度大 以便容纳一部分蒙皮 然后 在蒙皮上钻孔冲窝 如下图 划冲结合法 制窝技术要求 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 1凸头铆钉铆接 工艺过程 见图3 22 a 和图3 22 b 一种是板材和板材连接用凸头铆钉铆接的工艺过程 一种是板材和型材连接用凸头铆钉铆接的工艺过程 a 板材连接凸头铆钉铆接工艺过程 图3 22凸头铆钉铆接工艺过程 b 板材和型材连接凸头铆钉工艺过程 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 1凸头铆钉铆接 铆接形式及适用范围 搭接铆缝 纵条结合铆缝绝大部分使用凸头铆钉进行铆接 见图3 23 凸头铆钉铆接 般适用于飞机结构内部连接件铆接及低速飞机的外表面铆接 图3 23凸头铆钉铆接形式 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 2沉头铆钉铆接 沉头铆钉铆接有两种形式 一种是单面沉头铆钉铆接 另一种是双面沉头铆钉铆接 1 单面沉头铆钉铆接 即沉头铆接 沉头铆接的工艺过程仅比凸头铆接多一道制窝工序 根据制窝方法的不同 可分为四种沉头铆接形式 即A B C D四种 1 A种沉头铆接工艺过程 见图3 24 铆接件上的沉头铆钉窝均用压窝模压制 一般当外蒙皮厚度和骨架厚度分别等于或小于0 8mm时 或铆件总厚度不超过1 6mm时 采用此种形式 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 图3 24A种铆接工艺过程 3 用阳模和阴模分别在零件上冲窝或铆接件一起冲窝 1 先钻出比最后孔径小一级直径的孔 2 拆开蒙皮去孔边缘毛刺 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 图3 33A种铆接工艺过程 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 2沉头铆钉铆接 2 B种沉头铆接工艺过程 见图3 25 铆接件上的沉头铆钉窝均用沉头铆钉头锥度压制成形 一般蒙皮和骨架厚度均不得超过0 8mm 其铆件总厚度等于或小于1 2mm时 采用此种形式 1 钻出与铆钉直径相符合的孔并去毛刺2 放铆钉3 冲窝4 铆接 图3 25B种铆接工艺过程 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 2沉头铆钉铆接 3 C种沉头铆接工艺过程 见图3 26 外表面蒙皮压窝 内部骨架锪窝 一般蒙皮厚度小于0 8mm 骨架厚度大于沉头铆钉头高度时 采用此种形式 注意 骨架锪窝时 窝的深度应比铆钉窝略深一点 即在骨架上锪90 窝时 应比铆钉头深0 4 锪120 窝时应比铆钉头深0 15 其中 为压窝层的总厚度 这样锪窝是为了保证蒙皮压窝后装配时与骨架窝孔贴合 否则将会产生套合间隙 影响铆接质量 图3 26C种铆接 1 蒙皮和骨架一起钻初孔2 分解蒙皮 骨架 去毛刺3 蒙皮压窝 骨架锪窝 4 固定蒙皮和骨架 扩所有铆钉孔 5 放铆钉铆接 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 2沉头铆钉铆接 4 D种沉头铆接工艺过程 见图3 27 铆接件上的沉头铆钉窝均采用锪窝法 蒙皮厚度大于0 8mm 骨架厚度不限 均可采用此种形式 应用广泛 高速飞机的外表面铆接绝大多数采用D种铆接形式 1 钻孔2 锪窝3 放铆钉4 铆接 图3 27D种铆接工艺过程 上述四种沉头铆接形式 不但冲击铆接广泛应用 压铆机上同样可以进行 而且铆接质量更有可靠保证 2 双面沉头铆接 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 2沉头铆钉铆接 在飞机结构中 有的铆缝两面都要求平滑的表面 在这种情况下 一般采用双面沉头铆接形式 双面沉头铆接有下列三种形式 1 在上部蒙皮和底层蒙皮 或骨架 分别锪制沉头铆钉头窝和沉头镦头窝 见图3 28 a 这种形式适合于蒙皮厚度大于0 8mm以上的结构件连接 其铆接工艺过程与D种沉头铆接工艺过程相似 图3 28双面沉头铆接形式 2 双面沉头铆接 普通铆接工艺过程 形式及适用范围 2沉头铆钉铆接 2 在较厚的骨架上锪制沉头钉窝 而在上蒙皮和下蒙皮上分别采用冲击铆钉头和钉杆镦粗成形直接压制成沉头钉窝及沉头镦头窝 见图3 28 b 此种形式适合较薄的蒙皮 一般在0 8mm以下 结构的连接件铆接 3 上下蒙皮冲窝 在骨架上锪制比铆钉头深0 15 的窝 见图3 28 c 其铆接工艺过程与图3 26C种铆接工艺过程一样 压铆 压铆是利用压铆机产生的静压力镦粗铆钉杆形成镦头的一种铆接方法 压铆的铆接件具有表面质量好 变形小 连接强度高的特点 因此 在实际操作中 只要结构工艺性允许 就优先采用压铆 压铆典型工艺过程 如图3 29所示 压铆 1用手提压铆机压铆 由于受手提式压铆机钳口尺寸和形状的限制 一般仅适用于结构边缘铆缝的单钉压铆 操作程序如下 1 按工艺规程或指令 根据产品结构特点选择所需压铆机钳口形式以及压铆冲 2 用测量法和计算法确定铆缝夹层的厚度 3 分别在手提压铆机的固定臂和活动臂上安装压铆冲头 见图3 30所示 铆接平头铆钉时 铆钉头冲头安装在固定臂上 并调整上下冲头之间的距离 图3 30手提压铆机上下冲头距离的调正 压铆 1用手提压铆机压铆 操作程序如下 4 用与结构等厚度的试片进行试铆l 3个铆钉 经检查质量合格后 方可在产品上进行铆接 5 压铆一般采用正铆法 铆接时 压铆机固定臂的下冲头首先接触铆钉头 并调整铆接件 其外表面应与冲头垂直 然后扳动压铆机上的气门进行压铆 在压铆过程中 手持压铆机应灵活 手握力不应太死板 否则影响铆接质量 压铆 2用KII 204压铆机压铆 KII 204压铆机为气动杠杆固定式单钉压铆机 主要适用于框 梁 肋平面类以及小型组合件的压铆 操作程序如下 KII 204压铆机的压铆行程装置安装于弯臂的上部 为便于调整镦头的高度和观察镦头的质量 通常采用正铆法进行压铆 即压铆时 铆钉由下向上穿入 每放入一个铆钉 压铆机完成一个压铆循环 1 根据铆接件的结构形式合理选择压铆冲头 2 将选择好的冲头分别安装于压铆机的上柱杆和下柱杆上 3 接通压铆机的气源 调整上下冲头之间的距离 调整方法与手提式压铆机的调整方法相似 即首先将带有上冲头的上柱杆下降至最低位置 然后将带有下冲头的下柱杆通过转动螺杆上下移动下冲头 并按铆缝夹层厚度与铆钉镦头高度之和测得所需要的距离 见图3 31所示 4 用与结构等厚度的试片试铆1 3个铆钉 经检查合格后 方可在产品上进行压铆 5 铆接时 铆接件表面应保持与上 下冲头垂直 以获得高的铆接质量 压铆 2用KII 204压铆机压铆 操作程序如下 图3 31KII 204压铆机上下铆模距离的调整 a 半圆头铆钉定中心 b 沉头铆钉按冲窝将铆钉定中心 c 平头铆钉定中心 图3 32用压铆模定位方法 当铆接沉头铆钉时 若铆接件为冲窝时 则以冲窝作为定位基准 采用反铆法进行铆接 见图3 32 b 所示 当铆接平头铆钉时 一般采用反铆法进行铆接 见图3 32 c 所示 也可用正铆法 但所选冲头的窝必须与铆钉头的形状相一致 当铆接半圆头铆钉时 用铆钉头作定位基准 采用正铆法进行铆接 见图3 32 a 所示 压铆 2用KII 204压铆机压铆 6 踩下脚踏板 动力组把上柱杆向下移动 首先 弹簧冲头上的弹簧压紧器压紧铆接件 进而 上冲头压铆钉的钉杆形成镦头 然后在气缸的作用下 上柱杆带上冲头返回原位 完成一个铆接循环 见图3 33所示 图3 33KII 204压铆机压铆工作循环 a 穿入铆钉 b 上冲头压紧铆接件 c 上冲头下行铆接 压铆 3用KII 503压铆机压铆 KII 503型压铆机为弓臂固定式半自动成组压铆机 它主要适用于压铆外形为单曲度结构件 如翼面类部件的壁板 KII 503压铆机的铆接过程是自动循环的 当踩下右踏板后 上铆模下降到接触铆接件时停止 下铆模上升到接触铆接件而继续上升完成压铆过程后 上下铆模离开铆接件退回到原来位置 若仅要下铆模上升时 踩中踏板 如要临时将上下铆模离开铆接件时 则踩左踏板 操作程序如下 1 踏下左踏板 使上下柱塞退回原位 2 根据铆接件的结构和一次压铆的铆钉数量选择好所需的上下压铆模 并将选好的压铆模固定在压铆机的上下柱塞内 3 将装好铆钉的铆接件安装固定在压铆托架上 操作者纵横移动托架 使铆接件的铆接部位置于上下铆模之间 即踏下中间踏板 下铆模上升 移动托架 使将要铆的铆钉对准在下铆模之上 再踏下左踏板 使下铆模退回原位 3用KII 503压铆机压铆 压铆 3用KII 503压铆机压铆 操作程序如下 4 操作者踏下右踏板 进行压铆 完成一次工作循环 即上铆模下移接触铆接件后触动气门而停止上气动机工作 同时下铆模开始上升 其铆模两侧的压板先接触铆接件并压紧 随后活塞气缸工作推动下铆模上升 把压力传给铆钉杆而形成镦头 当镦头高度达到要求时 上下铆模自动回到原位 此时完成一个压铆循环 5 操纵托架使铆接件移到下一个压铆部位 进行下一个压铆循环 4压铆机的维护和注意事项 1 维护工作内容 1 按设备的润滑图表进行注油润滑 2 放掉空气系统油水分离器内的水和杂质 并对准油器加入滑油 调节注油量 使压铆机在每一个工作行程中均匀注入几滴滑油 3 工作前应检查设备各部分的固定和连接情况 打开空气系统检查系统压力应不低于0 5MPa压力 压铆 4 正式压铆前 应先试车 检查各机构工作是否正常 5 按铆接件的夹层厚度 铆钉直径及工作开敞情况 选择压铆模并调整压铆机 6 进行试铆 检查铆接质量 镦头高度 直径和形状 及铆接件表面质量 有无凹陷 划伤 压伤及其他缺陷 2 工作中应注意的事项 1 注意观察压力表 当气源压力低于0 4MPa压力时 应停止铆接 2 工作中 发现设备出现故障 应进行检查并给以排除 如故障严重 应停止铆接并进行修理 3 注意铆钉的数量和直径 不应超过压铆机的负载 4 对变厚度的铆接件进行成组压铆时 应选用有斜度的压铆模 以防止镦头歪斜 铆接安全技术 1 铆接前应检查窝头和顶把 不得有裂纹和毛刺 2 窝头安装在铆枪上应栓住保险 如图3 33 窝头装好后 铆枪不准对着人 以免失手撞击扳机 发生意外事故 铆接完毕后应立即取下窝头 3 铆接时 主枪手和顶钉手均应带好护耳器或耳塞 减少噪音对耳朵的刺激 4 在型架高层和工作梯的天桥上工作时 必须把工具放置在牢靠 稳妥的位置上 防止工具等物体坠落 在型架底层和在天桥底下工作的人员 必要时应戴上防护帽 防止高层物体坠落伤人 5 使用手锤敲打窝头 冲子时 要防止打伤手指 窝头 冲子毛边要及时在砂轮机上磨掉 以免敲打时毛边崩出伤人 见图3 34 图3 33窝头栓住保险 图3 34捶打