一种普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法与流程

本发明涉及紧固件力学性能测试技术领域，特别是指一种普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法。

背景技术：

标准紧固件作为面大量广的通用零部件，大小不一，种类繁多，产品种类主要包括：螺栓、螺钉、螺柱、螺母、垫圈、铆钉、销、挡圈、钢丝螺套等等。紧固件检测和试验是评价标准紧固件质量的原始依据，是保证标准紧固件产品质量的重要手段。在检测qj3142-2001《普通铆钉》中的铆钉时，需进行铆接试验，铆接试验方法按qj3143-2001《普通铆钉通用规范》的规定执行，qj3143-2001规定了铆接试验墩粗后的试样直径和试样高度两项指标要求。在试验时不好同时控制墩粗后的试样直径和试样高度，并且易因铆接试验尺寸变化太大而引起误判。同时，试验墩粗后的直径不能自动显示。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法，能够解决铆接试验不好同时控制墩粗后的试样直径和试样高度，铆接试验尺寸变化太大而容易引起误判的问题。

基于上述目的本发明提供qj3142-2001普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法，包括步骤：

截取铆钉铆接试样，测量并记录所述试样镦粗前的长度；

确定所述试样的材料种类并且应是qj3143-2001规定的材料；

根据所述试样的材料种类和所述试样镦粗前的长度，计算所述试样镦粗后的高度；

根据铆钉材料压缩所述试样，直至所述试样的高度达到所述试样镦粗后的高度范围内；

测量所述试样镦粗后的高度和直径，观察所述试样表面的裂纹。

在本发明的一些实施例中，按qj3143-2001规定铆接试验墩粗后的试样高度指标不同，将所述试样的材料种类分成两大类：ly10铆钉和其他材料铆钉。

在本发明的一些实施例中，针对ly10铆钉的铆接试验，当试样墩粗前长度l＝0.7d～0.784d，采用控制试样墩粗后的高度，满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d且墩粗后的高度h≤0.4d。

在本发明的一些实施例中，针对ly10铆钉的铆接试验，当试样墩粗前长度l＝0.784d～1.0d，采用控制试样墩粗后的高度h≤0.4d，满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d且墩粗后的高度h≤0.4d。

在本发明的一些实施例中，针对其它材料的铆钉进行铆接试验时，当试样墩粗前长度l＝0.7d～1.0d，采用控制试样墩粗后的高度h≤0.35d，满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d且墩粗后的高度h≤0.35d。

在本发明的一些实施例中，选用试验机压缩试样直至墩粗后的高度范围内。

在本发明的一些实施例中，对于ly10铆钉，墩粗后的高度最大值是0.4d。

在本发明的一些实施例中，对于其它材料的铆钉，墩粗后的高度最大值是0.35d。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法，截取铆钉铆接试样，测量并记录所述试样镦粗前的长度；确定所述试样的材料种类；根据所述试样的材料种类和所述试样镦粗前的长度，计算所述试样镦粗后的高度；根据铆钉材料压缩所述试样，直至所述试样的高度达到所述试样镦粗后的高度范围内；测量所述试样镦粗后的高度和直径，观察所述试样表面的裂纹。从而，本发明铆接试验实现了自动控制，快速准确可靠，并且满足了铆钉铆接试验测试需求。

附图说明

图1为本发明实施例中普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法的流程示意图；

图2为本发明另一实施例中普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中普通铆钉取样示意图；

图4为本发明实施例中普通铆钉试样铆接试验示意图；

图5为本发明实施例中允许的斜向裂纹示意图；

图6为本发明实施例中允许的纵向裂纹示意图；

图7为本发明实施例中不允许的斜向裂纹示意图；

图8为本发明实施例中不允许的纵向裂纹示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

参阅图1所示，为本发明实施例中普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法的结构示意图，包括步骤：

步骤101，截取铆钉铆接试样，测量并记录所述试样镦粗前的长度l。

在实施例中，普通铆钉铆接试验用试样应从铆钉尾部截取，如图3所示。还需要说明的是，参阅图2所示，依据qj3143-2001，截取铆钉铆接试样之后，所述试样镦粗前的长度l(单位为mm)应该在0.7d至1.0d之间。其中，d为试样镦粗前直径，单位为mm。

较佳地，用400目砂纸去除截取的试样端面毛刺。

步骤102，确定所述试样的材料种类。

优选地，依据qj3143-2001，将所述试样的材料种类分成两大类：ly10铆钉和其他材料铆钉。

步骤103，根据所述试样的材料种类和所述试样镦粗前的长度l，计算所述试样镦粗后的高度h(单位为mm)。

在实施例中，根据所述试样的材料种类(ly10铆钉或其他材料铆钉)和所述试样镦粗前的长度l，依照下表获得所述试样镦粗后的高度h的范围(表1中试样镦粗后h)。

表1普通铆钉进行铆接试验具体尺寸值

其中，dmin为qj3143-2001方法中规定试样墩粗后直径最小值dmin＝1.4d，单位为mm。hmax(单位为mm)为qj3143-2001方法中规定试样墩粗后高度最大值，hmax:ly10铆钉hmax＝0.4d；其它材料的铆钉hmax＝0.35d。

可以看出，普通铆钉铆接试验，采用控制铆接试样墩粗后的高度h，来间接控制试样墩粗后的直径d，解决铆接试样墩粗后的直径d无法控制的问题，实现进行一次铆接试验后同时满足qj3143-2001铆接试验规定试样墩粗后直径d和墩粗后高度h两项指标的要求。

其中，对于ly10铆钉的铆接试验，当试样墩粗前长度l＝0.7d～0.784d，可以采用控制试样墩粗后的高度h(按表1)，就能满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d要求。对于ly10铆钉的铆接试验，当试样墩粗前长度l＝0.784d～1.0d，可以采用控制试样墩粗后的高度h≤0.4d，就能满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d要求。以及对于其它材料的铆钉进行铆接试验时，当试样墩粗前长度l＝0.7d～1.0d，可以采用控制试样墩粗后的高度h≤0.35d，就能满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d要求。

作为一个实施例，表1中各数据的获得通过如下过程：

按照试样墩粗前后体积不变的原理进行计算，得到d²l＝d²h(式1)，从式1看出，d²l取固定值时，试样墩粗后直径d越大高度h越小，直径d越小高度h越大。下面分ly10铆钉和其它材料的铆钉2种情况进行具体说明。

其中，ly10铆钉标准qj3143-2001中规定试样墩粗前长度l等于0.7d～1.0d，试样墩粗后高度h最大值等于0.4d。将l＝0.7d～1.0d，h＝0.4d，代入d²l＝d²h(式1)，经计算得到试样墩粗后直径d，如表2。

表2ly10铆钉铆接试验尺寸计算

由上表2可以看出：

当试样墩粗前长度l＝0.7d～＜0.784d，试样墩粗后高度h＝0.4d时，经计算得到的试样墩粗后直径d＝1.322d～＜1.4d，与qj3143-2001中规定试样墩粗后直径dmin＝1.4d比较，d均小于1.4d，不符合qj3143-2001铆接试验规定。

当试样墩粗前长度l＝0.784d～1.0d，试样墩粗后高度h＝0.4d时，经计算得到的试样墩粗后直径d＝1.4d～1.581d，与qj3143-2001中规定试样墩粗后直径dmin＝1.4d比较，d均大于等于1.4d，符合qj3143-2001铆接试验规定。

当试样墩粗前长度l＝0.784d～1.0d，若试样墩粗后高度h≤0.4d，则试样墩粗后直径d≥1.4d。

从而，对于ly10铆钉进行铆接试验时，当试样墩粗前长度l＝0.784d～1.0d，可以采用控制试样墩粗后的高度h≤0.4d，就能满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d要求，即符合qj3143-2001铆接试验规定：试样墩粗后直径d的最小值是1.4d和试样墩粗后高度h的最大值是0.4d。

另外，ly10铆钉标准qj3143-2001中规定试样墩粗前长度l等于0.7d～1.0d，试样墩粗后直径dmin等于1.4d。将l＝0.7d～1.0d，d＝1.4d代入d²l＝d²h(式1)，经计算得到试样墩粗后高度h，如下表3所示。

表3ly10铆钉铆接试验尺寸计算

由上表3可以看出：

当试样墩粗前长度l＝0.7d～0.784d，试样墩粗后直径d＝1.4d时，经计算得到的试样墩粗后高度h＝0.357d～0.4d，与qj3143-2001中规定试样墩粗后高度hmax＝0.4d比较，h均小于等于0.4d，符合qj3143-2001铆接试验规定。

当试样墩粗前长度l＞0.784d～1.0d，试样墩粗后直径d＝1.4d时，经计算得到的试样墩粗后高度h＞0.4d～0.51d，与qj3143-2001中规定试样墩粗后高度hmax＝0.4d比较，h均大于0.4d，不符合qj3143-2001铆接试验规定。

当试样墩粗前长度l＝0.7d～0.784d，若试样墩粗后直径d≥1.4d则试样墩粗后高度h≤0.4d。

从而，对于ly10铆钉进行铆接试验时，当试样墩粗前长度l＝0.7～0.784d，可以转换成采用控制试样墩粗后的高度h(按表3)，就能满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d要求，即符合qj3143-2001铆接试验规定：试样墩粗后直径d的最小值是1.4d和试样墩粗后高度h的最大值是0.4d。

综上所述，对于ly10铆钉进行铆接试验时，当试样墩粗前长度l＝0.7～0.784d，可以采用控制试样墩粗后的高度h(按表4)，就能满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d要求；当试样墩粗前长度l＞0.784d～1.0d，可以采用控制试样墩粗后的高度h≤0.4d，就能满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d要求。

表4ly10铆钉铆接试验尺寸

其中，其它材料的铆钉标准qj3143-2001中规定试样墩粗前长度l等于0.7d～1.0d，试样墩粗后高度h最大值等于0.35d。将l＝0.7d～1.0d，h＝0.35d，代入d²l＝d²h(式1)，经计算得到试样墩粗后直径d，列下表5如下。

表5其它材料的铆钉铆接试验尺寸计算

由上表5可以看出：

当试样墩粗前长度l＝0.7d～1.0d，试样墩粗后高度h＝0.35d时，经计算得到的试样墩粗后直径d＝1.414d～1.690d。

经计算得到的试样墩粗后直径d＝1.414d～1.690d与qj3143-2001中规定试样墩粗后直径dmin＝1.4d比较，d均大于1.4d，符合qj3143-2001铆接试验规定。

当试样墩粗前长度l＝0.7d～1.0d，若试样墩粗后高度h≤0.35d，则试样墩粗后直径d＞1.4d。

从而，对于其它材料的铆钉进行铆接试验时，可以采用控制试样墩粗后的高度h≤0.35d，就能满足试样墩粗后的直径dmin＝1.4d要求，即符合qj3143-2001铆接试验规定：试样墩粗后直径d的最小值是1.4d和试样墩粗后高度h的最大值是0.35d。

步骤104，根据铆钉材料压缩所述试样，直至所述试样的高度达到所述试样镦粗后的高度h范围内，如图4所示。

较佳地，选用电子万能试验机压缩试样直至墩粗后的高度为h值范围内，在压缩试样时应考虑电子万能试验机的行程误差。

步骤105，测量所述试样镦粗后的高度h和直径d(单位为mm)，观察所述试样表面的裂纹。

对铆接后试样表面规定：铆接试验后铆成头允许有图5和图6所示的裂纹，裂纹只允许在铆成头柱面上出现，但不能贯穿至顶面，总数不超过3条，宽度与深度不超过0.1mm；不允许出现图7和图8所示的裂纹。按以上规定检查并判定铆接后试样表面。

步骤106，根据所述试样镦粗后的测量结果、表面裂纹检查情况，和标准规范qj3143-2001规定比较，评定所述试样的铆钉铆接性能是否合格。

作为实施例，按qj3143-2001《普通铆钉通用规范》其中一种铆接试验规定：铆接试验用的试样从铆钉尾部截取，试样长度l等于0.7d～1.0d(d为铆钉公称直径)；试样墩粗后直径最小值dmin＝1.4d；对于ly10铆钉，试样镦粗后的高度h的最大值是0.4d，对于其它材料的铆钉，高度h的最大值是0.35d；检查表面裂纹，评定所述试样的铆钉铆接性能是否合格。

综上所述，本发明提供的一种普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法，创造性地通过严谨的尺寸计算方法，利用尺寸计算得到的结论，使用现有的试验机，采用控制铆接试样墩粗后的高度h，来间接控制试样墩粗后的直径d、高度h两项指标，解决了铆接试样墩粗后的直径d无法控制的问题，实现了进行一次铆接试验后同时满足qj3143-2001铆接试验规定试样墩粗后直径d和墩粗后高度h两项指标的要求；同时本发明用明确、严谨的尺寸计算方法和试验方法，对普通铆钉铆接试验的质量检测提供了自动控制的试验方法；且实现了通过试验机控制的铆钉铆接试验方法；从而，本发明具有广泛、重大的推广意义；最后，整个所述的普通铆钉铆接试验的尺寸计算及试验方法紧凑，易于控制。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。