铆接技术的现状与发展
时间:2013-11-21 11:17 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:孙颜良 点击次数:
【摘要】铆接技术作为一种简洁,实用的技术手段,已经被我们广泛使用。它的优点是重量轻、成本低、工艺简便,因而应用非常普遍,从小零件到航空航天,都有它的身影,可谓"功不可没"。随着社会发展,铆接技术面临很大的挑战,为了能让它更好的服务我们的生活,我们必须对它有新的认知,深入了解它的优势、现状、发展空间及前景,给予全方面的定位,做到与时俱进。本文系统的分析了铆接技术的现状与发展。
【关键词】铆接技术;广泛;面临挑战;现状与发展
0.前言
铆接技术是当今世界机械连接的先进技术之一,简单的说,铆接是用铆钉把两个物体链接起来。相比于其他新兴的技术,铆接技术起步较晚,而且前期发展相对缓慢,主要原因是传统铆接工艺面临众多的问题,大大阻碍了它发展的脚步。但是近年来在高性能飞机的研发等高端领域中,为了满足结构设计,它的优势再次受到人们的重视,各种新型铆接工艺也在飞速的发展。铆接技术发展的前景非常广阔,实用性也毋庸置疑,如果我们树立正确的理念,深入了解学习,相信它会给我们带来巨大的收益。
1.传统铆接工艺的现状及缺点
1.1普通铆接工艺强度不足
铆接工艺采用过盈配合,为了能满足结构的可靠性、安全性、承载能力等各方面要求,对铆接材料要求也越来越苛刻。传统的铆接工艺,要实现均与的过盈配合比较困难,对于后夹层结构,普通铆接很难做到压力均与分布到每个铆钉,更给结构稳定带来了隐患,限制了铆接工艺的发展。
1.2新型轻质材料不能满足铆接要求
各种高端领域中,比如新型飞机的研发,要求结构减重,所以普通金属再也满足不了这种需求,必须采用新型材料。如今,应用最广泛的当属钛合金,但是普通铆接方法铆接钛合金时铆钉易产生裂纹,这显然是不可取的。当然,采用热铆可以改善这一问题,但是热铆填充质量太差,接头疲劳强度低,更从根本上违背了铆接的要求。而且,对于复合材料,由于其本身性能的限制,根本不能采用热铆,也正是因为这样的原因,铆接技术进入瓶颈期。
1.3大直径铆接难以实现
随着科技的发展,大直径铆接用的越来越多。我们知道,大直径的铆接必须采用手铆,但是铆接过程中会产生巨大的后坐力和噪声,难以忍受,对工人健康和生产效率都有严重的影响,这也是阻碍铆接技术发展的巨大障碍。
2.铆接技术的分类和发展史
2.1早期的铆接
在很早以前,睿智的祖先们就已经发现了铆接的妙处。虽然它的不可拆卸的连接方式,大大的降低了工件的稳定性,但是它工作原理简单,而且有很强的连接性,制作也简单方便,原料也容易获得。它不仅能够衔接木材,对于多种金属和非金属也是能够适用的,更甚者,在制作结构复杂的工件时,也大大的减少了工作的难度。在早期,铆接技术虽然没有得到广大的重视和关注,但他为我们现在铆接工艺奠定了深厚的基础,也为现代铆接技术做出了重大贡献。随着现代工业的进步和提高,科技的发展,这也要求现代铆接结构和铆接工艺要注入新时代的元素,要有科技含量。这也促使人们不断加强各种新工艺、技术研究,使各种花样层出不穷。
2.2冲压铆接
在铆接技术发展中,最早出现的是冲压铆接。它的工艺方法是铆头在垂直方向上作上下运动,利用其产生的巨大压力将铆件铆合在一起。冲压铆接技术大大改善了早期铆接技术的不足,便利了人们的生产生活,但也具有其自身的不足之处。例如,在利用巨大压力压紧铆件时,铆件会产生变形或是密封不严的状况,大大影响了铆件的性能和铆件的实用性。随着科技的快速发展,技术的变革,冲压铆接也在不断地革新,不再是传统的单一铆接形式。现代人们利用机器劳作,电子控制,快速有效的工作,这不仅减轻了人们的工作负担,也大大的提高了工作效率。并且在模具、设备和成型工艺等方面取得了一定的成就,有广泛的发展前景。
2.3摆碾铆接技术
20世纪70年代出现了摆碾铆接技术。其工艺方法为:铆头轴线与被铆件轴线成一定夹角。矛头铆接时,每次只接触工件的一个点区域,在较小的压力作用下变形,然后通过摆动将变形区扩展到整个变形面,而不产生冲击。这钟方法避免了工件被冲击而产生的变形,曾经被广泛使用,但是随着实践的检验,这种方法也有了弊端,就是铆头轴承工作条件恶劣,无法大批量生产,生产效率低。
2.4滚压铆接技术
针对原有铆接技术控制精度不高,控制方式单一的弊端,应运而生了一种新的铆接方式-滚压铆接技术。其工艺方法如下:利用回转成型模具使金属变形达到联结的效果。滚压过程中。滚轮对被铆件逐点压下,近似点接触,单位力较大,适合加工高强度难变形材料。滚压铆接技术一经提出就大大改善了产品质量的不稳定,废品率极高的问题,同时也提高了铆接的效率,增强了在国际市场竞争力。
2.5TOX圆点铆接技术
20世纪90年代,TOX圆点铆接技术被投入生产。TOX圆点铆接技术是一种更具技术性和经济性的连接方法,属于无铆钉铆接技术。该技术就是利用TOX气、液增力缸式冲压设备和一种独特链接模具,通过一个冲压过程,一句板件本身的工艺性能挤压成形,形成TOX圆点。它可将厚度不同的两层或多层板件连接起来,对板件表面无任何要求,自动化程度高。当然,TOX圆点铆接技术也是有一定的应用范围,还需要更进一步的改善和开发。
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