專利名稱：一種短尾高強(qiáng)度鉚釘連接副及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械、鐵路用緊固件制品的制造方法，尤其涉及一種不可拆卸的短尾高強(qiáng)度鉚釘連接副的制造方法。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)久以來，鐵道、貨車、橋梁等鋼結(jié)構(gòu)均廣泛使用熱鉚的普通鉚釘，其連接強(qiáng)度低，后期維護(hù)成本高，逐漸被螺栓連接副所取代。螺栓連接副強(qiáng)度高，夾緊力，拉脫力可控，應(yīng)用范圍日趨擴(kuò)大，但其采用螺紋連接，自鎖性能差，特別是在20世紀(jì)40年代第二次世界大戰(zhàn)期間，航空母艦甲板緊固高強(qiáng)度螺栓，在飛機(jī)降落時(shí)產(chǎn)生松動(dòng)，成為隱患，引人關(guān)注。高強(qiáng)度螺栓連接副雖然易于拆卸，但其在強(qiáng)烈振動(dòng)沖擊下易于松動(dòng)，使其失去了連接的基本功能。美國哈克(Huck)公司研發(fā)出用環(huán)槽連接取代螺紋連接的哈克鉚釘，解決了在震 動(dòng)工作條件下永不松動(dòng)問題。哈克鉚釘，又名環(huán)槽鉚釘，高強(qiáng)度鉚釘，由鉚釘和鉚套兩個(gè)零件組成，鉚釘由釘桿和釘頭組成。鉚接時(shí)，先將鉚釘插入被連接件的釘孔中，再從被連接件另一面將鉚套套在鉚釘鎖緊槽上，然后用鉚槍的槍口套在鉚釘?shù)睦凵?，并將槍口抵住鉚套端面，再撳鉚槍上按鈕，鉚槍即將鉚釘?shù)睦劾o。同時(shí)，擠壓模向前推進(jìn)，將釘套內(nèi)壁的金屬材料擠壓嚙入鉚釘?shù)逆i緊槽中，使二者鉚合成一個(gè)整體件，永不松動(dòng)，其具有操作方便，效率高，無噪聲，抗震性能好等特點(diǎn)。20世紀(jì)60年代，軍轉(zhuǎn)民用，哈克鉚釘擴(kuò)大到鋼結(jié)構(gòu)和機(jī)械行業(yè)使用，其技術(shù)條件，除型式、尺寸外，鉚釘?shù)臋C(jī)械性能按美國標(biāo)準(zhǔn)ASTMA325(即國際標(biāo)準(zhǔn)IS0898 ·18 ·8級(jí))，鉚釘、鉚套連接副的施工工程性能(夾緊力，拉脫力和剪切力)和隨機(jī)檢測(cè)要求，按美國標(biāo)準(zhǔn)US, MIL, P-23469的規(guī)定。由于專利及成套技術(shù)控制，此后幾十年來，一直由美國哈克公司獨(dú)家壟斷國際市場(chǎng)，無競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，是全球唯一的防松高強(qiáng)度鉚釘供應(yīng)商。1998年以后，我國開始引進(jìn)美國哈克鉚釘(高強(qiáng)度鉚釘)用于鐵路貨車，替代高強(qiáng)度螺栓，防止因火車提速運(yùn)行，在震動(dòng)加劇螺栓易松動(dòng)的大問題。但是，進(jìn)口的哈克鉚釘沒有按照國際標(biāo)準(zhǔn)和美國標(biāo)準(zhǔn)供貨，而是按照“專為中國市場(chǎng)提供的Huck緊固件標(biāo)準(zhǔn)”供貨，不提供零件機(jī)械性能和施工工程性能(夾緊力、拉脫力、剪切力)數(shù)據(jù)。此外，哈克鉚釘?shù)闹饕砩桃?guī)定中國進(jìn)口的哈克鉚釘不得用于軍工領(lǐng)域，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)(特別是航空母艦甲板緊固防松高強(qiáng)度鉚釘)的需要。目前，國內(nèi)對(duì)高強(qiáng)度鉚釘也正在研究和開發(fā)，如公開號(hào)為CN 1807907A的中國發(fā)明專利公開了一種重型機(jī)件防松用的高強(qiáng)度鉚釘連接副，由鉚釘及鉚套構(gòu)成。其中，鉚釘由釘頭和桿身構(gòu)成，桿身由主桿和釘尾構(gòu)成，中間由斷裂槽隔開，其上有均勻的環(huán)形溝槽。鉚套為空心回轉(zhuǎn)體，其內(nèi)孔、套高與鉚釘相配。專用鉚接機(jī)(泵站、鉚槍)將鉚套內(nèi)孔金屬材料強(qiáng)行嚙入鉚釘鎖緊環(huán)槽內(nèi)，使兩者結(jié)合為一整體件，永不松動(dòng)。此鉚釘連接副加工簡(jiǎn)單，但是其釘尾較長(zhǎng)，造成鋼材浪費(fèi)。此外，此鉚釘連接副無鎖定裝置，不能夠保證在安裝條件下定位平衡、穩(wěn)定施工，影響安裝質(zhì)量，這種鉚釘沒有零件機(jī)械性能要求，也沒有施工工程性能(夾緊力、拉脫力和剪切力)的要求，無法應(yīng)用到重大工程上。
授權(quán)公告號(hào)為CN 101315092B的中國發(fā)明專利公開了一種高強(qiáng)度鉚釘連接副及制造工藝，采用不銹鋼0Crl7Ni2為原料制備鉚釘，以不銹鋼0Crl8Ni9為材料制備鉚套，采用表面潤(rùn)滑處理，斷裂槽精加工及成品表面鍍Ni等新工藝，使鉚接強(qiáng)度達(dá)到8級(jí)。此發(fā)明的鉚釘及鉚套均采用不銹鋼作為原材料，價(jià)格昂貴，造價(jià)高。此外，制備的高強(qiáng)度鉚釘連接副釘尾較長(zhǎng)，浪費(fèi)鋼材，鉚釘連接副在安裝過程中無鎖定裝置，不能夠保證在安裝條件下的平衡、施工不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供種供料方便、工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，并且能夠防止在安裝條件下產(chǎn)生軸向幌動(dòng)，保證鉚接平穩(wěn)施工的短尾高強(qiáng)度鉚釘連接副的制造工藝。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種短尾高強(qiáng)度鉚釘連接副的制造方法，包括如下步驟 I)制備鉚釘，包括I. I)通過對(duì)圓柱狀金屬材料進(jìn)行溫鐓、冷鐓或冷擠壓處理，形成具有釘頭和桿身的鉚釘；I. 2)對(duì)鉚釘依次進(jìn)行淬火和回火熱處理；1.3)通過對(duì)已進(jìn)行淬火和回火熱處理的鉚釘?shù)臈U身，進(jìn)行精車或磨削處理，使其縮徑成用于制造鎖緊槽和拉槽的中徑；I. 4)對(duì)所述中徑桿身進(jìn)行冷滾壓處理，在其上制成具有不連續(xù)環(huán)狀凹槽的鎖緊槽和拉槽；I. 5)在鎖緊槽和拉槽之間開出斷裂槽；2)制備鉚套，包括2. I)通過對(duì)圓柱狀金屬材料進(jìn)行溫鐓、冷鐓或冷擠壓處理，形成標(biāo)準(zhǔn)鉚套或法蘭鉚套；2. 2)對(duì)鉚套進(jìn)行熱處理。本發(fā)明的制造方法還包括在所述步驟I. 5)之后執(zhí)行的在鎖緊槽外圓周上開出的用來定位套體的定位槽的步驟，以及在所述步驟2. I)之后執(zhí)行的在套體內(nèi)孔表面上壓出與定位槽相匹配的凸緣的步驟，包括在鉚套內(nèi)孔表面與鉚釘銑槽相匹配的凸緣。定位槽用于鉚接安裝時(shí)將鉚套與鉚釘鎖定，使鉚套在安裝時(shí)相對(duì)鉚釘固定，在安裝條件下不會(huì)產(chǎn)生軸向幌動(dòng)。在鉚接安裝時(shí)，鉚套套在鉚釘鎖緊槽上，凸緣沿定位槽推進(jìn)壓緊，再將鉚套轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，凸緣脫離定位槽，與鉚釘環(huán)槽卡合，即可鎖定安裝位置。定位槽可以設(shè)在鎖緊槽的外圓周任意位置上，與定位槽相匹配的凸緣相對(duì)應(yīng)地設(shè)在鉚套的內(nèi)表面，定位槽與凸緣設(shè)置的位置使凸緣沿定位槽推進(jìn)壓緊并轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后，鉚套正好位于鉚釘鎖緊槽上，以便使鉚套在鉚接時(shí)正好與鎖緊槽擠壓嚙合。本發(fā)明中，定位槽設(shè)置在鎖緊槽端部的外圓周上，而凸緣相對(duì)應(yīng)地設(shè)置在鉚套端部的內(nèi)表面。本發(fā)明鎖緊槽用于將鉚套與鉚釘鎖緊，在鉚套鎖定在鉚釘桿身后，鉚槍擠壓鉚套，使鉚套上的金屬材料嚙入鉚釘桿身鎖緊槽中，鉚套與鎖緊槽擠壓鉚合，鉚釘和鉚套成為一個(gè)整體件，永不松動(dòng)。拉槽用于在拉斷過程中將拉槽夾緊和固定。拉槽為短尾設(shè)計(jì)，長(zhǎng)度為20-40mmo按設(shè)計(jì)和工藝要求，在鎖緊槽與拉槽之間沒有斷裂槽，斷裂槽呈V字形。本發(fā)明中，鉚釘鎖緊槽的公稱直徑大于拉槽的公稱直徑，鉚套內(nèi)孔的公稱直徑大于鎖緊槽的么稱直徑。在制備鉚釘過程，所采用的金屬棒材為Crl7Ni2，20MnTiB或40CrMnMo。對(duì)鉚釘進(jìn)行淬火熱處理的步驟包括Crl7Ni2不銹鋼鉚釘于氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中加熱溫度為950_1050°C，保溫I. 5-3小時(shí)后在油中冷卻至室溫。其中，淬火熱處理的溫度可以根據(jù)機(jī)械性能的要求，控制在950-1050°C，保溫時(shí)間根據(jù)工件大小，控制在I. 5-3小時(shí)。對(duì)Crl7Ni2不銹鋼鉚釘進(jìn)行回火熱處理的步驟包括將經(jīng)過淬火熱處理的鉚釘·在氮?dú)獗Ｗo(hù)電爐中，加熱550-700°C，保溫I. 5-3小時(shí)后，取出鉚釘空冷或水冷至室溫。其中，回火溫度可以根據(jù)機(jī)械性能要求，控制在550-700°C，保溫時(shí)間根據(jù)工件大小，控制在I. 5-3小時(shí)。特別是，當(dāng)所采用的金屬棒材為20MnTiB或40CrMnMo時(shí)，淬火熱處理溫度為850-9000C，回火溫度為500-600°C，淬火和回火保溫時(shí)間與不銹鋼保溫時(shí)間相同，但保護(hù)氣
氛為甲醇裂化氣。其中，當(dāng)鎖緊槽的公稱直徑彡22mm時(shí)，采用的圓柱狀金屬材料優(yōu)選為20MnTiB ;當(dāng)鎖緊槽的公稱直徑> 22mm時(shí)，采用的圓柱狀金屬材料優(yōu)選為40CrMnMo。本發(fā)明對(duì)碳鋼鉚套進(jìn)行熱處理為退火熱處理，包括首先將鉚套置于充滿甲醇保護(hù)氣的爐體中；加熱到600-700°C，保溫I. 5-3小時(shí)后，取出鉚套空冷至室溫。其中，退火熱處理的溫度，可以根據(jù)機(jī)械性能要求，控制在600-700°C，保溫時(shí)間根據(jù)工件大小，控制在I. 5-3小時(shí)，使退火熱處理后鉚套的硬度HRB ( 80。特別是在制備鉚套過程中所采用的圓柱狀金屬材料為15號(hào)鋼或20號(hào)鋼時(shí)，對(duì)鉚套進(jìn)行熱處理為退火熱處理。本發(fā)明對(duì)不銹鋼鉚套進(jìn)行熱處理是固溶處理，包括首先將鉚套置于充滿氮?dú)獾碾姞t中；加熱到1000-1100°c，保溫I. 5-3小時(shí)后，取出鉚套水冷至室溫?？筛鶕?jù)需要進(jìn)行多次固溶處理，使固溶處理后鉚套的硬度HRB ( 90。特別是在制備鉚套過程中所采用的金屬棒材為0Crl8Ni9時(shí)，對(duì)鉚套進(jìn)行熱處理為固溶處理。本發(fā)明進(jìn)行熱處理中的保護(hù)氣根據(jù)材料的不同而不同，其中金屬材料為不銹鋼時(shí)，保護(hù)氣氛為空分氮；其余鋼材時(shí)，保護(hù)氣為甲醇裂化氣，使用氧探頭使甲醇裂化氣的碳勢(shì)與圓柱狀金屬材料的含碳量保持一致。向?qū)︺T釘及鉚套進(jìn)行熱處理的爐內(nèi)充滿保護(hù)氣，以便將爐內(nèi)的空氣排凈，從而防止在熱處理過程中鉚釘和鉚套氧化，脫碳。本發(fā)明的高強(qiáng)度鉚釘連接副的制造方法還包括對(duì)鉚釘和鉚套進(jìn)行表面鍍層防蝕處理，以及對(duì)鉚接后的鉚釘連接副進(jìn)行表面涂層防蝕處理。本發(fā)明的短尾高強(qiáng)度鉚釘連接副的制造方法具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明采用合金鋼，低碳鋼以及不銹鋼作為鉚釘與鉚套的原材料，并根據(jù)不同材料的特性選擇相應(yīng)的熱處理工藝及參數(shù)，不僅擴(kuò)大了原材料的選用范圍，而且降低了連接副制造成本。本發(fā)明各種原材料的鉚釘和鉚套在經(jīng)過熱處理后均具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能，符合國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 898. 18. 8級(jí)的要求；2、本發(fā)明短尾高強(qiáng)度鉚釘連接副的制造工藝在鉚釘?shù)逆i緊槽上開出定位槽，并且在鉚套的內(nèi)孔表面上壓出與定位槽相配合的凸緣，在進(jìn)行鉚接時(shí)，鉚套上的凸緣沿定位槽推進(jìn)壓緊后，再轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度即可鎖定安裝位置，鉚套與鉚釘可按照預(yù)定的安裝位置進(jìn)行擠壓鉚合，從而保證了鉚釘連接副在鉚接時(shí)安裝精確，施工平穩(wěn)，提高了鉚接施工的質(zhì)量，節(jié)約了人力資源及成本；3、本發(fā)明制備的短尾高強(qiáng)度鉚釘連接副拉槽為短尾設(shè)計(jì)，其長(zhǎng)度為20_40mm，僅是哈克鉚釘?shù)睦捕伍L(zhǎng)度的一半，從而有利于資源節(jié)約；此外，本發(fā)明采用熱處理后冷滾壓工藝，使鉚釘鎖緊槽上形成環(huán)狀凹槽，可以顯著地提高鉚釘?shù)钠趬勖?、本發(fā)明制備的高強(qiáng)度鉚釘連接副施工工程性能可隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，并且達(dá)到美國標(biāo)準(zhǔn)US，MIL，P-23469的規(guī)定。此外，還可以根據(jù)需要對(duì)連接副進(jìn)行表面防蝕處理。鉚釘連 接副應(yīng)用范圍廣泛，可以全方位地滿足我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)的需要。


圖I是鉚釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖；圖2是鉚釘鎖緊槽和拉槽的環(huán)槽結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖I的A-A剖示圖；圖4是鉚套的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的左視圖；圖6是鉚釘與鉚套安裝示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。實(shí)施例II、鉚釘?shù)闹苽?I)制備釘頭本實(shí)施例制備鉚釘選用的材料為圓柱狀金屬材料20MnTiB，其公稱直徑為16mm ；通過溫鐓對(duì)圓柱狀金屬材料20MnTiB進(jìn)行鐓頭，使其形成具有釘頭I和桿身2的鉚釘，可根據(jù)需要將釘頭I制成半圓頭、扁頭、大圓頭和沉頭；在本實(shí)施例中除了溫鐓外，還可以采用冷鐓對(duì)圓柱狀金屬材料進(jìn)行加工成型；(2)淬火熱處理將鉚釘置于連續(xù)式網(wǎng)帶淬火爐中，向網(wǎng)帶爐中充滿甲醇裂化氣作為保護(hù)氣氛，使用氧探頭使甲醇裂化氣的碳勢(shì)與圓柱狀金屬材料的含碳量保持一致，以防止鉚釘?shù)难趸?，脫碳?將鉚釘加熱到900°C，保溫2小時(shí)后，水冷至室溫；淬火熱處理使鉚釘獲得所需的馬氏體組織，淬火熱處理的溫度可以根據(jù)機(jī)械性能要求控制在850-900°C。保溫時(shí)間，根據(jù)工件的大小可控制在I. 5-3小時(shí)；淬火介質(zhì)除了水夕卜,還可以使用油；(3)回火熱處理將經(jīng)過淬火熱處理的鉚釘置于連續(xù)式網(wǎng)帶回火爐，向爐內(nèi)充滿甲醇裂化氣作為保護(hù)氣，使用氧探頭使甲醇裂化氣的碳勢(shì)與圓柱狀金屬材料的含碳量保持一致；將爐體加熱到500-600°C，保溫2小時(shí)后，取出鉚釘水冷卻至室溫；回火熱處理使鉚釘具有所需要的強(qiáng)度塑性和韌性；回火熱處理的溫度，可以根據(jù)機(jī)械性能要求控制在500-600°C，保溫時(shí)間根據(jù)工件的大小可控制在I. 5-3小時(shí)；(4)精車、磨削處理 通過對(duì)回火后的桿身進(jìn)行精車或磨削處理，形成鎖緊槽5中徑以及拉槽8中徑；(5)冷滾壓處理精車或磨削處理后的鉚釘進(jìn)行冷滾壓處理，使鎖緊槽5和拉槽8的表面上形成不連續(xù)的環(huán)狀凹槽(如圖2所示)，鎖緊槽5用于將鉚套與鉚釘鉚接，拉槽8用于在鉚接過程中將拉槽夾緊和固定；桿身2自釘頭I端分別形成光桿部4，鎖緊槽5以及拉槽8，其中，拉槽8的長(zhǎng)度為20-40mm ；本發(fā)明鉚釘?shù)睦?為短尾設(shè)計(jì)，其長(zhǎng)度可根據(jù)具體需要設(shè)計(jì)為30mm ;光桿部4的長(zhǎng)度可根據(jù)不同鉚接厚度的要求進(jìn)行確定；(6)精車處理在鎖緊槽5與拉槽8之間進(jìn)行精車加工處理，使鎖緊槽5與拉槽8之間形成V字型斷裂槽7 ；(7)銑削處理形成斷裂槽7后，在鎖緊槽5靠近斷裂槽7的端部外圓周上進(jìn)行銑加工，開出定位槽6(如圖1-3所示)；(8)表面防蝕處理對(duì)形成定位槽6后的鉚釘進(jìn)行表面防蝕處理。2、鉚套的制備(I)制備法蘭本實(shí)施例制備鉚套選用的材料為圓柱狀金屬材料15號(hào)鋼，鉚套3內(nèi)孔的公稱直徑大于鎖緊槽5的公稱直徑(16mm)；通過冷鐓或溫鐓對(duì)圓柱狀金屬材料15號(hào)鋼進(jìn)行加工，使其形成具有法蘭10和套體9的法蘭鉚套；在本實(shí)施例中除了冷鐓、溫鐓外，還可以采用冷擠壓對(duì)圓柱狀金屬材料進(jìn)行加工；除了 15號(hào)鋼外，20號(hào)鋼也適用于本實(shí)施例；(2)壓凸緣處理對(duì)套體9的內(nèi)孔表面進(jìn)行壓凸緣處理，在套體9端部?jī)?nèi)孔表面上壓出與鎖緊槽5相匹配的凸緣11 (如圖4、5所示)；(3)退火熱處理將壓出凸緣的鉚套置于網(wǎng)帶式連續(xù)爐中，向爐中充滿甲醇裂化氣作為保護(hù)氣，使用氧探頭使甲醇裂化氣的碳勢(shì)與圓柱狀金屬材料的含碳量保持致；將爐體加熱到700°C，保溫2小時(shí)后，取出鉚套空冷至室溫，此時(shí)鉚套的硬度HRb ( 80 ；退火熱處理用以降低鉚套的硬度，提高塑性，以利后續(xù)塑性變形加工。退火熱處理的溫度，可以根據(jù)機(jī)械性能要求控制在600-700°C，保溫時(shí)間，根據(jù)工件的大小可控制在I. 5-3小時(shí)；(4)表面防蝕處理對(duì)退火熱處理后的 鉚套進(jìn)行表面防蝕處理。3、高強(qiáng)度鉚釘連接副施工工程性能檢測(cè)(I)安裝鉚套將鉚釘穿過待連接的鋼結(jié)構(gòu)件后，將鉚套套在鉚釘?shù)逆i緊槽5上，鉚套上的凸緣11沿定位槽6推進(jìn)壓緊，將鉚套轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度后即可鎖定安裝位置(如圖6所示)；⑵鉚接鉚套安裝鎖定后，由專用的鉚接機(jī)實(shí)施鉚接工藝。鉚槍的爪子，夾緊拉槽8，擠壓模套住套體9并向前擠壓，使套體9的內(nèi)孔材料嚙入到鉚釘鎖緊槽5中，使鉚釘和鉚套鉚合成為一個(gè)整體，永不松動(dòng)。斷裂槽7被拉斷，即完成鉚接；(3)施工工程性能檢測(cè)采用高強(qiáng)度鉚釘連接副夾緊力檢測(cè)儀(授權(quán)公告號(hào)為CN 100483092C)檢測(cè)高強(qiáng)度鉚釘連接副的夾緊力，檢測(cè)后可無損拆卸并采用專用檢測(cè)儀檢測(cè)高強(qiáng)度鉚釘連接副的拉脫力和剪切力；經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的高強(qiáng)度鉚釘連接副的施工工程性能達(dá)到美國標(biāo)準(zhǔn)US，MIL, P-23469 的規(guī)定。實(shí)施例2在鉚釘?shù)闹苽溥^程中，除步驟(I)制備釘頭中選用的材料為金屬棒材40CrMnMo，其公稱直徑為22mm ;步驟(2)淬火熱處理中熱處理溫度控制在800-900°C，保溫時(shí)間為I. 5-3小時(shí)；步驟(3)回火熱處理中熱處理的溫度控制在500-600°C，保溫時(shí)間為I. 5-3小時(shí)；步驟(4)精車、磨削處理中，拉尾段的長(zhǎng)度為30mm外，其余均與實(shí)施例I相同。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的高強(qiáng)度鉚釘連接副的施工工程性能達(dá)到美國標(biāo)準(zhǔn)US，MIL, P-23469 的規(guī)定。實(shí)施例3I、鉚釘?shù)闹苽?I)制備釘頭本實(shí)施例制備鉚釘選用的材料為圓柱狀金屬材料退火態(tài)Crl7Ni2，其公稱直徑為16mm ；通過溫鐓對(duì)圓柱狀金屬材料退火態(tài)Crl7Ni2進(jìn)行加工，使其形成具有釘頭I和桿身2的鉚釘，可根據(jù)需要將釘頭I制成半圓頭、扁頭、大圓頭和沉頭等形狀；在本實(shí)施例中除了溫鐓外，還可以采用冷擠壓對(duì)圓柱狀金屬材料進(jìn)行處理；(2)淬火熱處理將鉚釘置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中，加熱到1000°C，保溫2小時(shí)后，快速油冷至室溫；本實(shí)施例中淬火熱處理的溫度可以根據(jù)機(jī)械性能要求，控制在950-1050°C ;保溫時(shí)間根據(jù)工件大小控制在I. 5-3小時(shí)。
(3)回火熱處理將經(jīng)過淬火熱處理的鉚釘置于氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中，加熱至650°C，保溫2小時(shí)后，油或水冷至室溫；本實(shí)施例中回火熱處理的溫度，可以根據(jù)機(jī)械性能要求控制在650-700°C ;保溫時(shí)間，根據(jù)工件大小控制在I. 5-3小時(shí)。本實(shí)施例中其它步驟，即步驟⑷精車、磨削處理；步驟(5)冷滾壓處理；步驟(6)精車處理；步驟(7)銑加工處理；步驟(8)表面防蝕處理，均與實(shí)施例I相同，即制得本實(shí)施例的鉚釘。2、鉚套的制備(I)制備法蘭
本實(shí)施例制備鉚套選用的材料為圓柱狀金屬材料0Crl8Ni9，鉚套3內(nèi)孔的公稱直徑大于鎖緊段5的公稱直徑(16_)。通過溫鐓對(duì)圓柱狀金屬材料0Crl8Ni9鋼進(jìn)行加工，使其形成具有套頭10和鉚套9的法蘭鉚套；在本實(shí)施例中，除了溫鐓外，還可以采用冷擠壓對(duì)圓柱狀金屬材料加工成型；(2)壓凸緣處理對(duì)套體9的內(nèi)孔表面進(jìn)行壓凸緣處理，在套體9端部?jī)?nèi)孔表面上壓出與定位槽6相匹配的凸緣11;(3)固溶處理將壓出凸緣的鉚套置于氮?dú)獗Ｗo(hù)電爐中，加熱到1000°C，保溫2小時(shí)后，空氣或水冷至室溫，鉚套的硬度HRb ( 90 ；固溶處理起軟化作用；固溶處理的溫度，可以根據(jù)機(jī)械性能要求控制在950-1050°C ;保溫時(shí)間，根據(jù)工件大小控制在I. 5-3小時(shí)；(4)表面防蝕處理對(duì)退火熱處理后的鉚套進(jìn)行表面防蝕處理，即制得鉚套。經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例制備的高強(qiáng)度鉚釘連接副的施工工程性能達(dá)到美國標(biāo)準(zhǔn)US，MIL, P-23469 的規(guī)定。
權(quán)利要求
1.種短尾高強(qiáng)度鉚釘連接副的制造方法，其特征在于，包括如下步驟 1)制備柳釘，包括 1.1)通過對(duì)圓柱狀金屬材料進(jìn)行溫鐓、冷鐓或冷擠壓處理，形成具有釘頭(I)和桿身(2)的鉚釘； I. 2)對(duì)鉚釘依次進(jìn)行淬火和回火熱處理； 1.3)通過對(duì)已進(jìn)行淬火和回火熱處理鉚釘桿身(2)進(jìn)行精車或磨削處理，使所述桿身(2)縮徑成用于制造鎖緊槽(5)和拉槽(8)的中徑； 1.4)對(duì)所述中徑的桿身進(jìn)行冷滾壓處理，制成具有不連續(xù)環(huán)狀凹槽的鎖緊槽(5)和拉槽⑶； 1.5)在鎖緊槽(5)和拉槽(8)之間開出斷裂槽(7)； 2)制備鉚套，包括 2.I)通過對(duì)圓柱狀金屬材料進(jìn)行溫鐓、冷鐓或冷擠壓處理，形成具有套頭(10)和套體(9)的鉚套； 2. 2)對(duì)鉚套進(jìn)行熱處理。
2.如權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在于，還包括在所述步驟I.5)之后執(zhí)行的在鎖緊槽(5)外圓周上開出的用來定位套體(9)的定位槽￠)的步驟，以及在所述步驟2. I)之后執(zhí)行的在套體(9)內(nèi)孔表面上壓出與定位槽(6)相匹配的凸緣(11)的步驟。
3.如權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在干，對(duì)鉚釘進(jìn)行淬火熱處理的步驟包括 將鉚釘置于封閉的充滿保護(hù)氣氛的電爐中； 將爐體加熱到950-1050°C，保溫I. 5-3小時(shí)后，取出鉚釘； 將取出鉚釘水冷或油冷至室溫。
4.如權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在于，對(duì)鉚釘進(jìn)行回火熱處理的步驟包括 將經(jīng)過淬火熱處理的鉚釘置于封閉的充滿保護(hù)氣的爐體中； 將爐體加熱到550-700°C，保溫I. 5-3小時(shí)后，取出鉚釘； 將取出鉚釘空冷或水冷至室溫。
5.如權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在干，對(duì)鉚套進(jìn)行熱處理為退火熱處理，包括 將鉚套置于封閉的充滿保護(hù)氣的爐體中； 將爐體加熱到600-700°C，保溫I. 53小時(shí)后，取出鉚套； 將取出鉚套空冷至室溫。
6.如權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在干，對(duì)鉚套進(jìn)行熱處理為固溶處理，包括 將鉚套置于封閉的充滿保護(hù)氣的爐體中； 將爐體加熱到1000-1100°C，保溫I. 5-3小時(shí)后，取出鉚套； 將取出鉚套水冷至室溫。
7.如權(quán)利要求3-6中任所述的制造方法，其特征在于，所述圓柱狀金屬材料為不銹鋼時(shí)，所述保護(hù)氣為空分氮。
8.如權(quán)利要求3-6中任所述的制造方法，其特征在于，所述圓柱狀金屬材料為不銹鋼之外的其余鋼材吋，所述保護(hù)氣為甲醇裂化氣。
9.如權(quán)利要求I所述的制造方法，其特征在于，步驟I.I)中的圓柱狀金屬材料為Crl7Ni2，20MnTiB或40CrMnMo，步驟2. I)中的圓柱狀金屬材料為15號(hào)鋼，20號(hào)鋼或0Crl8Ni9o
10.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述套體(9)的凸緣(11)用來插入鉚釘定位槽(6)內(nèi)，以便隨后由鉚接機(jī)將套體(9)的內(nèi)孔材料擠進(jìn)鉚釘?shù)逆i緊槽(5)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了種短尾高強(qiáng)度鉚釘連接副及具制造方法。通過對(duì)圓柱狀金屬材料進(jìn)行加工，形成具有釘頭和桿身的鉚釘；接著對(duì)鉚釘進(jìn)行淬火和回火熱處理；再對(duì)桿身進(jìn)行精車或磨削處理，使桿身縮徑成用于制造鎖緊槽和拉槽的中徑；然后對(duì)中徑的桿身進(jìn)行冷滾壓處理，制成具有不連續(xù)環(huán)狀凹槽的鎖緊槽和拉槽；在鎖緊槽和拉槽之間開出斷裂槽，制得鉚釘；對(duì)圓柱狀金屬材料進(jìn)行處理，形成具有套頭和套體的鉚套；然后進(jìn)行熱處理，制得鉚套。本發(fā)明制備的鉚釘和鉚套具有優(yōu)良的綜合機(jī)械性能，符合國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 898.18.8級(jí)的要求，鉚釘連接副的施工工程性能(夾緊力、拉脫力和剪切力)符合美國標(biāo)準(zhǔn)US，MIL，P-23469的要求。此外，工藝簡(jiǎn)單，成本較低，方便用戶。
文檔編號(hào)C21D9/00GK102840205SQ20121020893
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者彭亮生 申請(qǐng)人:彭亮生