干涉配合铆接种类及其优化选用方案

2023-07-18 理论教育版权反馈

【摘要】：图4-19干涉配合铆接方法对疲劳寿命的影响结构具体选用何种干涉铆接最合适，应综合考虑现有设备条件、结构开敞性、结构总厚度等诸多因素。自封铆接是指普通有头铆钉的干涉配合铆接，其干涉量主要是由于镦头方向的外伸量供应材料而获得，因此，干涉量呈圆锥体状分布，且在镦头侧板表面处最大。夹层总厚度越薄，越易获得所需干涉量，当夹层总厚度接近或超过规定的最大连接厚度时，必须要用凹铆模才可能获得所需的干涉量。

不管采用哪种铆钉，也不管铆接方法是采用正铆还是反铆，只要能在钉杆和埋头窝处获得一定的干涉量，都属于干涉铆接范围。根据铆钉形式，干涉铆接分为3 大类，即无头钉铆接、冠状钉铆接及自封铆接（凸头钉干涉铆接）。干涉铆接与疲劳寿命的关系如图4-19所示，图中（a）是普通铆接，（b）是自封铆接，（c）是冠状铆接，（d）和（e）是无头铆钉铆接。

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图4-19　干涉配合铆接方法对疲劳寿命的影响

结构具体选用何种干涉铆接最合适，应综合考虑现有设备条件、结构开敞性、结构总厚度等诸多因素。

（1）无头铆钉在铆接时由两个方向同时镦粗，在表面处的干涉量最大，在板分界面处的干涉量较小，钉杆呈反腰鼓形。在各种铆接方法中，无头铆钉铆接后在整个叠层上的干涉量分布最均匀、疲劳寿命增益也最高，如图4-19所示。这种铆钉成本低，广泛应用于飞机上，钉杆全长有20%的部位达到3%的干涉量时便可显著提高疲劳强度和密封性能。标准形无头铆钉（形状类似圆柱销）必须在特殊的自动钻铆机上铆接，否则无法控制其两端的外伸量。

（2）自封铆接是指普通有头铆钉的干涉配合铆接，其干涉量主要是由于镦头方向的外伸量供应材料而获得，因此，干涉量呈圆锥体状分布，且在镦头侧板表面处最大。其对结构的疲劳寿命增益不如无头铆钉干涉配合铆接的高，造成的结构变形也稍大，但它既可机铆又可手铆，受工厂设备条件和结构开敞性限制较少，但对钉孔和埋头窝控制要求比较严。

（3）冠状铆钉头部带冠头，是一种有补偿的沉头铆钉。冠头部分金属几乎全部被压入沉头窝和孔中形成干涉量。在国外，冠状铆钉被广泛应用于疲劳区和密封区，且有取代沉头铆钉进行普通铆接的趋势。冠状钉最好用自动钻铆机铆接，用压铆机铆接时应当保证铆钉与铆模同轴，防止压歪。

当需施铆部位的开敞性差，不能用自动钻铆机或压铆机铆接时，可以用铆枪手工进行自封铆接和冠状钉铆接，手工铆接时最好都用凹铆模正铆。

夹层总厚度越薄，越易获得所需干涉量，当夹层总厚度接近或超过规定的最大连接厚度时，必须要用凹铆模才可能获得所需的干涉量。若开敞性允许，冠状钉由两个方向向孔内补充材料，可以获得合格的干涉量；冠状钉反铆时，钉杆上无法获得所需的干涉量。

干涉配合铆接种类及其优化选用方案

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