铆工工艺

第二篇 铆工工艺 第一章 铆工 第一节 铆工简介 铆工俗称“铁裁缝”，任务是把两种或两种以上金属用焊接、铆接、螺纹等方式连接在一起，电焊就是热铆，“铆焊不分家”说法也体现了这一点。 铆工是中国工业建设不可或缺的主力军之一。所有工业设备的外壳、框架、支撑、管道、钢构、容器、储罐、桥梁、船舶、车辆、航空、航天等等都离不开铆工。一个国家铆工水平的高低，可以衡量这个国家工业水平的高低。中国的铆工已经从传统的放样、先进的计算，飞跃到电脑时代的CAD自动展开、下料、排版。这标志着中国的铆工已经进入了一个崭新的时代，它将加快中国工业建设前进的步伐。铆工是金属构件施工中的指挥者，铆工按图纸放样、下料、制作、安装、校正。 一、主要工作内容 铆工既根据 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 作出相应的金属制品，主要有识图和制图的知识；常用金属材料及热处理知识；能矫正变形较大或复合变形的原材料及一般结构件，能作成基本形体的展开图，计算展开料长；能使用维护剪床、气割、电焊机等设备；能读懂并装配桁架类、梁柱类、箱壳类、箱门类和低中压容器等图样，并进行全位置定位焊、铆接、螺纹连接，检验尺寸、形状位置。 二、基础知识和技能 主要有识图和制图的知识；常用金属材料及热处理知识；能矫正变形较大或复合变形的原材料及一般结构件，能作成基本形体的展开图，计算展开料长；能使用维护剪床、气割、电焊机等设备；能读懂并装配桁架类、梁柱类、箱壳类、箱门类和低中压容器等图样，并进行全位置定位焊、铆接、螺纹连接，检验尺寸、形状位置。 三、铆工安全技术规程 1．工作前必须检查工具、设备，并使其处于良好状态，如锤类、冲子及其他承受锤击之工具的顶部无毛刺，无伤痕，锤把无裂纹，按装要结实，锤头上必须加铁楔。各种承受锤击之工具顶部严禁淬火。 2．使用大锤时应注意锤头甩落范围，打锤时要瞻前顾后，对面不准有人，打锤时严禁戴手套。 3．进行铲、剁、铆焊等要戴好防护眼镜，不得对着人操作。使用风铲时要遵照“风铲安全技术规程”执行。 4．使用铆工、钳工设备及钳工常用工具如砂轮机、风动工具、手提电动和手提风动工具及手锤、扁铲等应按各安全技术规程执行。 5．使用天车吊件时，必须遵守“桥式起重机安全技术规程”。检查吊具安全可靠，吊物下不准有人行走和停留，要正确指挥，精心配合。 6．用加热炉工作时，要远离电线或易燃物品。下班后必须熄灭炉火电炉，熄火后必须详细检查，以免复燃起火。 7．加热后的料要定点存放。须搬动时，要采取防烫措施。 8．铆焊件组对时，不准手摸物体的对口处，以防将手刺破和挤伤。使用楔子和撬棍时，支点要牢固，对面不准有人，以防滑脱。 9．到现场进行设备检修时，工作前必须办理“安全检修证”；进人设备内检修，必须办理“进入设备检修证”。进入易燃易爆区检修，必须办理“动火 许可 商标使用许可商标使用许可商标使用许可商标使用许可商标使用许可 证”。并按各自的安全技术规程执行，无许可手续者严禁施工。 10．进行设备检修作业时。要办理“设备检修停送电联系单”并由电工停送电及采取安全措施。不需经电工，可由操作工直接停机、断电的设备，必须经操作工同意，在停机断电后闸刀开关盒上加锁，或在闸刀开关上悬挂“严禁合闸’’的标志牌，必要时设专人监护。 11．在设备塔罐内部进行铆焊作业时应遵守“安全生产检修 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 ”中的有关规定。使用行灯应遵守“行灯安全技术规程”。 12．捻钉及捻缝时，必须戴好防护镜。 13．登高作业时，必须遵守“高处作业安全技术规程”。 14．凡铆工作业人员必须遵守本规程和有关铆工作业的各种机械设备的安全技术规程。 第二节 铆接工艺 铆接是一种很早就开始使用的简单机械联接方式，其典型的结构如图1－2－1所示。它们主要是由联接件铆钉l和被联接件2、3所组成，有的还有辅助联接件盖板4。这些基本元件在构造上所形成的联接部分统称为铆接缝(简称铆缝)。 图1－2－1铆接结构 一、铆接的定义、种类和铆接形式 1、铆接定义 用铆钉把两个或两个以上的零、构件连接为一个整体的连接 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 称为铆接。 2、铆接种类 铆接是一种不可拆连接，可分为强固铆接、密固铆接和紧密铆接三种。 （1）强固铆接 这种铆接要求能够承受大的作用力，保证构件具有足够大的强度，但对被铆接件接缝处的密封性能没有特殊的要求，如屋架、车辆、桥梁等构件的铆接。 （2）密固铆接 这种铆接即要求能够承受大的作用力，同时又要求被铆接件接缝处具有很好的密封性能，如压缩空气罐、压力管路、锅炉等构件的铆接。目前，这种铆接很多被焊接所代替。 （3）紧密铆接 这种铆接主要要求被铆接件接缝处具有高度的密封性能，但对构件的强度没有特别要求，如油罐、水箱等。目前这种铆接更为少用，同样被焊接所代替。 铆接过程是没有弧光或任何黏合剂的连接技术。它被认为是开模锻造，挤压成形，冲压和切断的结合过程。通过塑性变形，两个或多个零件将相互铆接连接。 3、铆接的形式 铆接的基本形式有搭接、对接和角接三种。 1) 搭接是把被铆接板件的边缘对搭在一起，用铆钉进行铆接的结构形式。 2) 对接是把两个被铆接板件置于同一平台上，利用盖板盖住接口，再用铆钉进行连接的结构形式式。对接又分为单盖板式和双盖板式两种。 3) 角接是把两个互相垂直或成一定角度的被铆接板件用铆钉进行连接的结构形式。在连接的转角处，一般用角钢作为搭接件，根据其数量又分为一侧角钢和双侧角钢两种。 铆接具有工艺设备简单、抗震、耐冲击和牢固可靠等优点，但结构一般较为笨重，被联接件(或被铆件)上由于制有钉孔，使强度受到较大的削弱，铆接时一般噪声比较大，影响工人健康。因此，目前除了桥梁、建筑、造船、重型机械以及飞机制造等工业部门仍经常采用外，应用已经逐渐减少，被焊接和胶接所代替。 二、铆接工艺方法 实际生产中，对于承受振动或大冲击载荷的大型钣金结构，通常采用铆钉枪或铆接机热铆工艺法拼装成形。热铆工艺包括铆接前准备、铆钉的加热温度、铆钉装配工艺及铆接工艺过程。 1、铆接前的准备 铆接件装配时，必须将板件上的钉孔对齐，用相应规格的螺栓拧紧，并将螺栓分布均匀且数量不得少于铆钉孔数的四分之一。螺栓拧紧后，板缝接合面要严密。 在构件装配中，，由于加工误差将会造成部分孔的错位，所以铆接前需用矫正冲或铰刀进行扩孔修正。 为使构件之间不发生位移，还需将修整的钉孔尽量一次铰完，并先铰未拧螺栓的钉孔，再铰已拧入螺栓又卸掉后的孔。 2、铆钉的加热温度 （1）始铆温度 利用手工或铆钉枪铆接时，铆接的始铆温度需加热至1000~1100度°C，用铆接机铆接时，始铆温度约在650~750°C之间。 若用焦炭炉加热铆钉时，焦炭的粒度应均匀且不应过大，焦炭炉安放的位置应尽可能接近铆接现场，并应按照一定顺序，将各种长度的铆钉成排依次摆放加热，钉头朝外且稍微垫高，钉与钉之间相隔适当距离。 当铆钉加热至橙黄色时，大约为900~1100°C，再改为缓火加热，使铆钉内外及全部长度受热均匀，加热好的铆钉即可去取出铆接。 为使铆接连续应随时向炉内空位处补充冷铆钉，并不断将穿钉钳浸入水中冷却降温，以避免钳把导热烫手和烧化钳嘴。 （2）终铆温度 铆钉的终铆温度应在450~600°C之间，终铆温度过高，会降低钉杆的压应力，使铆接件不能充分压紧，反之，若终铆温度过低，铆钉又会发生蓝脆现象。 因此，热铆过程应在适宜的温度下且尽可能在最短时间内迅速完成。对于接缝精密性要求较高的，还应在铆接后进行敛缝。 3、铆钉装配工艺 当铆钉加热至始铆温度后，可用穿钉钳夹住靠钉头一端，快速在硬物上敲掉铆钉上的氧化皮后，再快速、准确的将铆钉穿入钉孔，力求铆钉在高温下铆接。 然后，先把钉把前端罩模罩住铆钉头，且保持钉把与铆钉头中心成一直线，再快速用力将铆钉头顶成形。开始顶钉要用力，待钉杆墩粗并胀紧钉孔使铆钉不易退出时，可减小钉顶压力，并利用钉把的颠动反复撞击钉头，使铆接更加紧密。 无论用手钉把或气顶模时，钉把或钉模上罩模的形状和规格，均应与预制铆钉头的形状尺寸相符。一般罩模上“窝”的深度宜浅些，以利于顶钉时铆钉头与板面贴靠紧密。 4、铆接工艺过程 若利用铆钉枪铆接时，刚开始需要的风量较小或采用间断送风，待钉杆墩粗后再加大风量，逐渐将外漏钉杆墩打成顶头形状，若出现钉杆弯曲，钉头偏斜时，可将铆钉枪角度作适当调整。顶头成形后，再将铆钉枪略微倾斜地绕钉头旋转一周进行打击，迫使钉头周边与构件表面密贴，但不允许过分倾斜以免窝头伤及构件表面。 罩模与铆钉枪过热时，应更换备用的罩模及铆钉枪或浸入油中冷却，为保证铆接质量，压缩空气的压力不低于0.5Mpa。为防止因铆接振动而引起螺栓松动，最好沿铆接件全长，先均匀的铆接几颗定位钉，再铆其他铆钉。 铆接过程中，应经常检查铆钉枪与风管接头的连接情况，发现松动应及时紧固，以免发生事故，铆接结束后，应逐个检查铆钉是否合格或松动，若发现松动且不能修复，应铲掉重新铆接。 铆接的基本要求为： 1）铆接的材料与规格尺寸必须符合设计要求。铆钉孔的加工应符合有关标准规定。 2）铆接时不得损坏被铆接零件的表面，也不得使被铆接的零件变形。 3）除有特殊要求外，一般铆接后不得出现松动现象，铆钉的头部必须与被铆接零件紧密接触，并应光滑圆整。 三、普通铆接工艺过程、形式及适用范围 1、凸头铆钉铆接 （1）凸头铆钉铆接工艺过程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。 （2）铆接形式和适用范围  搭接铆缝、纵条结合铆缝绝大部分使用凸头铆钉进行铆接。凸头铆钉铆接一般适用于飞机结构内部连接件及低速飞机的外表铆接。 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）沉头铆接的工艺仅比凸头铆接多了一道制窝工序，根据制窝方法的不同，可分为四种沉头铆接形式。 A种沉头铆接工艺过程：先钻比最后孔径小一级直径的孔、拆开蒙皮去孔边缘毛刺、用阳模和阴模分别在零件上冲窝或铆接件一起冲窝、扩最后直径孔后放入铆钉、铆接。铆接件上的沉头铆钉窝均采用压窝模压制。一般当外皮厚度和骨架厚度分别等于或小于0.8mm时；或铆接件总厚度不超过1.6mm时，采用此种形式。 B种沉头铆接工艺过程：钻出与铆钉直径相符合的孔并去毛刺、放铆钉、冲窝、铆接。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，采用此种形式。 C种沉头铆接工艺过程：蒙皮和骨架一起钻初孔、分解蒙皮、骨架，去毛刺、蒙皮压窝、骨架唿窝、固定蒙皮和骨架，扩所有铆钉孔、放铆钉铆接。外表面蒙皮压窝，内部骨架唿窝。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。注意一点，骨架唿窝时的深度应该比铆钉窝略深一点，即在骨架上唿90°；窝时，应比铆钉头深0.4δ唿120°窝时应比铆钉头深0.15δ；其中δ为压窝层的总厚度。这样唿窝时为了保证蒙皮压窝后装配时与骨架窝孔贴合，否则将产生套合间隙，影响铆接质量。 D种沉头铆接工艺过程：穿孔、唿窝、放铆钉、铆接。铆接件上的沉头铆钉窝均采用唿窝法。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，飞机的外表面铆接绝大数采用D种铆接形式。 （2）双面沉头铆接 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。 a、在上部蒙皮和底层蒙皮（或骨架）分别唿制沉头铆钉头窝和沉头铆钉墩头窝，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。 b、在较厚的骨架上唿制沉头钉窝，而在上蒙皮和下蒙皮上分别采用冲击铆钉头和钉杆墩粗成形直接压制成沉头钉窝结及沉头墩头窝，此种形式适合较薄的蒙皮结构的连接件铆接。 c、上下蒙皮冲窝，在骨架上唿制比铆钉头深0.15δ的窝，其铆接工艺过程与C种铆接工艺过程一样。 第三节 铆钉、铆接件的受力分析及强度计算 一、影响铆接强度的因素 一般把一个零件或者一个结构抵抗破坏的的能力叫做它的强度。 影响铆接结构强度的主要因素有： 1、铆接的强度与所用铆钉的直径和数量有关，铆钉直径越大、数量越多，则强度越大；反之则越小。 2、铆接强度与铆钉长度和被铆接件总厚度有关，对于同样直径的铆钉，当被铆接件较薄、铆钉长度较短时，强度越大；反之强度则相应地减小。 3、铆接的强度还与被铆接件上铆钉孔的大小和多少有关，因为就一个板件来说，开孔越大越多，则材料损失越多，受力面积越小，强度就随之减小。 4、铆接的强度也与铆接的种类和铆接的形式有关，如强固铆接的强度要大于紧密铆接；双盖板对接形式的强度要大于单盖板对接形式。 可见，影响铆接强度的因素是比较复杂和相互关联的，生产中应根据具体情况，综合分析，保证铆接结构的强度。 二、铆钉的主要类型和标准 铆钉的类型是多种多样的，而且已经标准化(GB／T863．1．1986～GB／T876．1986)等。通用机械中常用的铆钉在铆接后的形式如图1－3－1所示，它们的材料、结构和尺寸可查阅有关手册。 图1－2－1常见的铆钉铆接后的形式 铆钉用通孔直径见表1。 表1铆钉用通孔直径（GB152.1—88） 铆钉直径d 0.6 0.7 0.8 1 1.2 1.4 1.6 2 2.5 3 3.5 4 5 钉孔直径dh(精装配) 0.7 0.8 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 2.1 2.6 3.1 3.6 4.1 5.2 铆钉直径d 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 27 30 36 钉孔直径dh(精装配) 6.2 8.2 10.3 12.4 14.5 16.5 — — — — — — — 钉孔直径dh(粗装配) — — 11 13 15 17 19 21.5 23.5 25.5 28.5 32 38                             三、铆缝的受力及破坏形式、设计计算要点 铆缝的受力及破坏形式如图1－3－2所示： 设计铆缝时，通常根据承载情况及具体要求，按照有关专业的技术规范或规程，选出合适的铆缝类型及铆钉规格，进行铆缝的结构设计(如按照铆缝形式及有关要求布置铆钉等)，然后分析铆缝受力时可能的破坏形式，并进行必要的强度校核。 应该指出：在进行受力分析时，我们均假定: 1) 一组铆钉中的各个铆钉受力均等；2) 危险截面上的拉应力或切应力，工作面上的挤压应力都是均匀分布的；3) 被铆件贴合面上无摩擦力；4) 铆缝不受弯矩作用。 但实际上，在弹性范围内，不论是沿受力方向的一列铆钉中的切应力，或是一个铆钉或孔壁问的挤压应力，或是一个被铆接件在钉孔附近各个截面上的拉应力，都不是均匀分布的。不过，在达到塑性变形时，上述的假定基本上是可以成立的。故此，可以直接按照材料力学的基本公式进行强度校核。需要注意的是：所用的许用应力必须根据有关专业的技术规范或规程选取。 铆缝的强度经过校核合格后，还应根据技术规范对铆接工艺提出相应的要求。 图1－3－2铆缝的受力及破坏形式 下面我们以如图所示的单排搭接铆缝进行静强度分析。 取图1－3－3中宽度等于节距t(即垂至于受载方向的钉距)的阴影部分进行计算(设边距e合乎规范要求，不会出现板边被剪坏的破坏形式)。 图1－3－3 1) 由被铆件的拉伸强度条件得知，允许铆缝承受的静载荷为： F1＝（t－d）·δ·[σ]    2) 由被铆件上孔壁的挤压强度条件得知，被铆件允许承受的压力： F2＝d·δ·[σp]    3) 由铆钉的剪切强度条件得知，铆钉允许承受的横向载荷为：  F3＝   显然，这段铆缝允许承受的静载荷F应取上面三个数值中最小的。 如果上面三个数值相等，解出d、t、δ等参数，叫做单排搭接铆缝的等强度设计