专利名称：：高强度不锈钢铆钉连接副及制造工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及机械构件不可拆连接，尤其是采用冷挤压工艺，使铆钉与铆套啮合成一体的高强度铆钉连接副~f谷称环槽铆钉，专用拉铆钉或哈克(HUCK)铆钉。目前尚无国际标准(ISO)及国家标准(GB)。
背景技术：
：一般构件的机械连接，大量采用高强度螺栓连接(GB12281231大六角高强度螺栓)(GB36323633扭剪型高强度螺栓)。因其高强度，大尺寸(M8M30)，夹紧力可控，超高拉脱力，应用范围日趋扩大，年用量达数亿只。但螺纹自锁性能差，防松性能不高，在冲击、震动、交变载荷作用下的连接中，已逐步为高强度铆钉(连接副)所取代。该连接副的特点包括1、冷挤压铆套，使之与铆钉环形锁紧槽啮为一体，永不松动，且保持高强度性能。(作为对比，热铆工艺相当于"退火"处理，即使合金钢铆钉也无法保持高强度性能)。2、铆钉断裂槽控制连接副的(轴向)夹紧力，使之保持恒定一致。这与高强度螺栓的工况相似，效果相同。二者的区别仅在于施工工具不同。可以认为，高强度铆钉是高强度螺栓的升级换代新产品。近来，大型飞机、豪华列车、装潢工程中，引入不锈钢高强度铆钉。除具有上述特点外，该铆钉还可防锈、抗蚀，而且外表美观，使用寿命长，在许多场合具有无可替代的独特优势。法国庞巴迪列车及样本提供了该铆钉的相关信息。经市场调查及技术测试后发现，不锈钢高强度铆钉也有美中不足之处，现简介如下1、该铆钉单体强度不高，连接副强度也欠佳，难于满足某些构件的高要求。此外，销售商，生产厂家均无法提供相关技术性能参数，给设计、选用、采购造成困难。这在风力发电，高速列车，海上石油平台的使用中，更是一个不可低估的安全隐患。2、据查，该铆钉的最大直经①max"19mm，既不符合国际标准、中国标准，也不能满足大型构件的实际需求。负面影响及后遗症相当大。3、该铆钉外表没有必要的保护层，在高应力腐蚀环境下，可能引起应力腐蚀断裂事故，已引起国际业界的重视。4、价格偏高，购者有限，用户反映强烈。5、进口烦琐，供应脱期，延误生产。
发明内容针对上述不锈钢高强度铆钉的不足之处，本发明提出一种高强度不锈钢铆钉连接副及制造工艺，试图以国产材料，简易工艺，制造成本更低，强度更高，寿命更长的屆产化铆钉。而且，符合相关国际标准、国家标准，进一步提高标准化、通用化水平，为高速铁路、大型飞机、城市地铁作技术准备。本发明是这样实现的1、选材保证高强度，大规格系列性能要求。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>2、采用锯齿型环形槽连接及冷挤压工艺，保证铆钉在工程使用时永不松动。3、一般不锈钢的塑性变形能力和强度，要比碳素结构钢低得多。现采取相应的退火、固溶、表面润滑以及热处理，简化加工工艺，提高铆钉连接副综合性能。4、选择适当的铆钉、铆套性能和形式尺寸及断裂槽，保证铆钉连接副的夹紧力可控和超高拉脱力。5、表面镀Ni提高了铆钉连接副的抗腐蚀性能，减少应力腐蚀断裂。上述新材料、新工艺，可获如下效果1、连接副的强度提高到810级，而成本降低1/3。2、扩大连接副尺寸系列(①6①24)，并标准化。3、成品镀Ni,防止应力腐蚀断裂隐患，提高表面防蚀性，更加美观。4、结构设计、型式尺寸、强度等级均可自由调整，不受外来因素限制。5、施工工具，检测设备均可国产化、系列化、标准化。以下结合附图及实施方式，进一步说明本发明。图1为高强度不锈钢铆钉连接副外观示意图。图2为高强度不锈钢铆钉连接副安装示意图。实施方式如图1所示，铆钉1依次有钉头、光杆及具有环形结构的锁紧槽a、断裂槽b、拉槽c，各槽互不相通。公称直径d。与之相配的铆套2为空心回转体，内孔径D〉d，外表面光洁平滑。在专用铆接机挤压模的挤压下，铆套2内孔径D縮小，内孔材料啮入铆钉1的锁紧槽a中(图2)，使铆钉1与铆套2结合为一体，永不松动。即使在震动、交变载荷作用下，依然保持高强度连接，这是铆钉连接副的最大优点。有必要指出，据调查统计，高强度螺栓在冲击、震动条件下使用，(如高速旋转，铁路提速，风力振动)，螺栓松动和病害率约为30%，需要维护复拧，'作业量巨大，质量难保证，成本极高。铆钉连接副正好发挥优势，保证永不松动，安全可靠。高强度不锈钢铆钉的制造工艺要点分述如下实施例l1、铆钉l1)选材可热处理强化不锈钢——1Crl7Ni2，0Crl7等。a、铆钉l质量大(占连接副的3/4)，选材价格低，因而成本大幅降低。b、由于选材热处理强化好，大小直径铆钉的淬透性均有保证，因而回火后，强度达810级，可与低碳钢，低合金钢比美。工厂批量产品已证实上述工艺与性能的可靠性。2)工艺要点a、钉头温镦成型，退火软化后，杆部縮梗前，铆钉l须经表面处理，上腊、涂脂，增加表面润滑性，为后续冷挤压工序作好准备。大小直径铆钉同样处理。b、完成杆部縮梗及锁紧槽a、拉槽c冷挤压后，再精加工断裂槽b到规定尺寸，确保夹紧力达标，满足高强度连接之需。c、成品表面镀Ni，以防应力腐蚀断裂事故。——地下试验、石油钻井中，已发生多起螺栓断裂事故。镀Ni还可提高抗蚀性、美观性，延长使用寿命。2、铆套21)选材不可热处理强化不锈钢——0Crl8Ni9，1Crl8Nil2等。a、选材冷变形抗力小，容易变形，保证铆套2与铆钉1冷挤压啮合质量。b、因冷加工硬化，铆套2拉脱力提高到810级，超过现有产品的水平，保证连接强度充分可靠。c、选材价格高，但铆套2质量小(占连接副1/4)，成本增加很小。由于铆钉成本降幅大，连接副总成本可降低1/3。2)工艺要点a、热镦毛坯成型，退火软化后，精整半成品成型，再精加工到规定尺寸，保证外表面光洁平滑，方便下一工序。b、退火软化后，表面处理>上腊、涂脂，增加表面润滑性，为冷挤压作好准备。c、成品表面镀Ni，防止应力腐蚀与锈蚀，提高寿命，更加美观。本工艺的简易性、可靠性对保证产品质量，降低加工成本，具有重要意义，批量产品已获用户认可。'实施例21)选材铆钉1、铆套2均用不可强化不锈钢——0G18Ni9,1Crl8Nil2等。2)工艺要点a、铆钉1:按一般工艺成型，但分次多级冷加工硬化(钉头冷镦、光杆冷涨粗，锁紧槽a、断裂槽b、拉槽c均冷挤压成型)，可提高强度达8级。成品表面镀Ni。b、铆套2:毛坯成型，精整，精加工到尺寸，表面处理，上腊、涂脂，冷挤压提高强度。成品表面镀Ni。权利要求1、一种高强度不锈钢铆钉连接副，由带环形结构锁紧槽a、断裂槽b、拉槽c的铆钉(1)及与之相配的空心回转体铆套(2)组成，其特征是1)铆钉(1)由可强化不锈钢——1Cr17Ni2，0Cr17等制成，成品表面镀Ni，铆套(2)由不可强化不锈钢——0Cr18Ni9，1Cr18Ni12等制成，成品表面镀Ni，及2)铆钉(1)、铆套(2)均用不可强化不锈钢——0Cr18Ni9，1Cr18Ni12等制成，成品表面镀Ni。2、一种上述权利要求1所述之高强度不锈钢铆钉连接副的制造工艺要点包括上述不锈钢材料符合如下工艺要点1)铆钉la、铆钉(1)杆部縮梗前，铆钉(1)须经表面处理^上腊、涂脂，b、完成铆钉(1)杆部縮梗及锁紧槽a、拉槽c冷挤后，再精加工断裂槽b到规定尺寸，c、成品表面镀Ni，及2)铆套2a、铆套(2)精加工到规定尺寸，退火软化后，表面处理，上腊、涂脂。b、成品表面镀Ni。全文摘要一种高强度不锈钢铆钉连接副及制造工艺，包括1由可强化不锈钢(1Cr17Ni2等)制成的铆钉(1)及与之相配的，由不可强化不锈钢(0Cr18Ni9等)制成的铆套(2)组成。由于采用表面润滑处理，断裂槽b精加工及成品表面镀Ni新工艺，铆接强度可达8～10级，可与低碳钢比美，消除应力腐蚀断裂，延长使用寿命，降低材料及加工成本1/3，且美观大方，防锈防蚀，与环境协调一致。本发明适用冲击、震动、交变载荷作用下的构件不可拆连接，如轿车、飞机、铁路豪华客车、地铁车厢、海上采油平台、风力发电设备等。文档编号F16B5/04GK101315092SQ20071004142公开日2008年12月3日申请日期2007年5月29日优先权日2007年5月29日发明者彭亮生申请人:彭亮生