專利名稱：一種短尾高強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度鉚釘連接副的制造方法。
背景技術(shù)：
長久以來，鐵道、貨車、橋梁等鋼結(jié)構(gòu)均廣泛使用熱鉚的普通鉚釘，其連接強度低， 后期維護成本高，逐漸被螺栓連接副所取代。螺栓連接副強度高，夾緊力，拉脫力可控，應(yīng)用范圍日趨擴大，但其采用螺紋連接，自鎖性能差，特別是在20世紀40年代第二次世界大戰(zhàn)期間，航空母艦甲板緊固高強度螺栓，在飛機降落時產(chǎn)生松動，成為隱患，引人關(guān)注。高強度螺栓連接副雖然易于拆卸，但其在強烈振動沖擊下易于松動，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，解決了在震動工作條件下永不松動問題。哈克鉚釘，又名環(huán)槽鉚釘，高強度鉚釘，由鉚釘和鉚套兩個零件組成，鉚釘由釘桿和釘頭組成。鉚接時，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，擠壓模向前推進，將釘套內(nèi)壁的金屬材料擠壓嚙入鉚釘?shù)逆i緊槽5中，使二者鉚合成一個整體件，永不松動，其具有操作方便，效率高，無噪聲，抗震性能好等特點。20世紀60年代，軍轉(zhuǎn)民用，哈克鉚釘擴大到鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)使用，其技術(shù)條件，除型式、尺寸外，鉚釘?shù)臋C械性能按美國標(biāo)準(zhǔn)ASTMA325(即國際標(biāo)準(zhǔn)IS0898 · 18 · 8級)，鉚釘、 鉚套連接副的施工工程性能(夾緊力，拉脫力和剪切力)和隨機檢測要求，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家壟斷國際市場，無競爭對手，是全球唯一的防松高強度鉚釘供應(yīng)商。1998年以后，我國開始引進美國哈克鉚釘(高強度鉚釘)用于鐵路貨車，替代高強度螺栓，防止因火車提速運行，在震動加劇螺栓易松動的大問題。但是，進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“專為中國市場提供的Huck緊固件標(biāo)準(zhǔn)”供貨， 不提供零件機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)定中國進口的哈克鉚釘不得用于軍工領(lǐng)域，這遠遠不能滿足我國經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)(特別是航空母艦甲板緊固防松高強度鉚釘)的需要。目前，國內(nèi)對高強度鉚釘也正在研究和開發(fā)，如公開號為CN 1807907A的中國發(fā)明專利公開了一種重型機件防松用的高強度鉚釘連接副，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、身長與主桿相配。專用鉚接機(泵站、鉚槍)將鉚套內(nèi)孔金屬材料強行嚙入鉚釘主桿環(huán)槽內(nèi)，使兩者結(jié)合為一整體件，永不松動。此鉚釘連接副加工簡單， 但是其釘尾較長，造成鋼材浪費。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)公告號為CN 101315092B的中國發(fā)明專利公開了一種高強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，采用表面潤滑處理，斷裂槽精加工及成品表面鍍Ni等新工藝，使鉚接強度達到8-10級。此發(fā)明的鉚釘及鉚套均采用不銹鋼作為原材料，價格昂貴，造價高。此外，制備的高強度鉚釘連接副釘尾較長，浪費鋼材，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上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種供料方便、工藝簡單，價格低廉，并且能夠防止在安裝條件下產(chǎn)生軸向幌動，保證鉚接平穩(wěn)施工的短尾高強度鉚釘連接副的制造工藝。為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種短尾高強度鉚釘連接副的制造方法，包括如下步驟1)制備鉚釘，包括1. 1)通過對圓柱狀金屬材料進行溫鐓、冷鐓或冷擠壓處理，形成具有釘頭和桿身的鉚釘坯件；1. 2)對鉚釘坯件依次進行淬火和回火熱處理；1. 3)通過對已進行淬火和回火熱處理的桿身進行精車或磨削處理，使所述桿身縮徑成用于制造鎖緊槽和拉槽的中徑桿身；1. 4)對所述中徑桿身進行冷滾壓處理，制成具有不連續(xù)環(huán)狀凹槽的鎖緊槽和拉槽；1. 5)在鎖緊槽和拉槽之間開出斷裂槽；2)制備鉚套，包括2. 1)通過對圓柱狀金屬材料進行溫鐓、冷鐓或冷擠壓處理，形成具有套頭和套體的鉚套坯件；2.幻對鉚套坯件進行熱處理。本發(fā)明的制造方法還包括在所述步驟1. 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. 1)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。定位槽用于鉚接安裝時將鉚套與鉚釘鎖定，使鉚套在安裝時相對鉚釘固定，在安裝條件下不會產(chǎn)生軸向幌動。在鉚接安裝時，鉚套套在鉚釘鎖緊槽上，凸緣沿定位槽推進壓緊，再將鉚套轉(zhuǎn)動一定角度，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壓緊并轉(zhuǎn)動一定角度后，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整體件，永不松動。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，長度為20-40mm。按設(shè)計及工藝要求，在鎖緊槽與拉槽之間設(shè)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公稱直徑。對鉚釘坯件進行淬火熱處理的步驟包括首先將鉚釘坯件置于封閉的充滿保護氣的爐體中；然后將爐體加熱到700-1200°C，保溫1. 5-3小時后，取出鉚釘坯件；再將取出鉚釘坯件水冷或油冷至室溫。其中，淬火熱處理的溫度可以根據(jù)機械性能要求，控制在 700-1200°C，優(yōu)選為750-1150°C，進一步優(yōu)選為780_1100°C ；保溫時間根據(jù)工件的大小，控制在1. 5-3小時。對鉚釘坯件進行回火熱處理的步驟包括首先將經(jīng)過淬火熱處理的鉚釘坯件置于封閉的充滿保護氣的爐體中；然后將爐體加熱到300-800°C，保溫1. 5-3小時后，取出鉚釘坯件；再將取出鉚釘坯件空冷或水冷至室溫。其中，回火熱處理的溫度可以根據(jù)機械性能要求，控制在300-800°C，優(yōu)選為350-780°C。保溫時間根據(jù)工件大小，控制在1. 5-3小時。在制備鉚釘過程，所采用的圓柱狀金屬材料為Crl7Ni2，20MnTiB或40CrMnMo。特別是，當(dāng)所采用的圓柱狀金屬材料為20MnTiB或40CrMnMo時，淬火熱處理的溫度為700-1000°C，優(yōu)選為750-950°C，回火熱處理的溫度為300-700°C，優(yōu)選為350-600°C。尤其是，當(dāng)所采用的圓柱狀金屬材料為Crl7Ni2時，淬火熱處理的溫度為 800-1200°C，優(yōu)選為850-1000°C ；回火熱處理的溫度為500-800°C，優(yōu)選為520_750°C。其中，當(dāng)鎖緊槽的公稱直徑彡22mm時，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，采用的圓柱狀金屬材料優(yōu)選為40CrMnMo。本發(fā)明對鉚套坯件進行熱處理為退火熱處理，包括首先將鉚套坯件置于封閉的充滿保護氣的爐體中；然后將爐體加熱到500-800°C，保溫1. 5-3小時后，取出鉚套坯件； 再將取出鉚套坯件空冷至室溫。其中，退火熱處理的溫度，可以根據(jù)機械性能要求，控制在 500-800°C，優(yōu)選為550-780°C ；保溫時間根據(jù)工件大小，控制在1. 5-3小時，使退火熱處理后鉚套的硬度ffi B < 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號鋼或20號鋼時，對鉚套坯件進行熱處理為退火熱處理。本發(fā)明對鉚套進行熱處理還可以是固溶處理，包括首先將鉚套坯件置于封閉的充滿氮氣的爐體中；然后將爐體加熱到900-1200°C，保溫1. 5-3小時后，取出鉚套坯件；再將取出鉚套坯件水冷至室溫。保溫時間可以根據(jù)機械性能要求，控制在900-1200°C，優(yōu)選為 950-1180°C;根據(jù)工件的大小控制在1. 5-3小時?？筛鶕?jù)需要進行多次固溶處理，使固溶處理后鉚套的硬度ffi B < 90。特別是在制備鉚套過程中所采用的圓柱狀金屬材料為0Crl8M9時，對鉚套進行熱處理為固溶處理。本發(fā)明進行熱處理中的保護氣根據(jù)材料的不同而不同，其中所述圓柱狀金屬材料為不銹鋼時，保護氣為空氣分離氮；所述圓柱狀金屬材料為除不銹鋼之外的其余鋼材時， 保護氣為甲醇裂化氣，使用氧氣探頭使甲醇裂化氣的碳勢與圓柱狀金屬材料的含碳量保持一致。向?qū)︺T釘坯件及鉚套坯件進行熱處理的爐內(nèi)充滿保護氣，以便將爐內(nèi)的空氣排凈，從而防止在熱處理過程中鉚釘坯件和鉚套坯件氧化，脫碳。
本發(fā)明的高強度鉚釘連接副的制造方法還包括對鉚釘和鉚套進行表面鍍層防蝕處理，以及對鉚接后的鉚釘連接副進行表面涂層防蝕處理。在本發(fā)明中，所述套體的凸緣用來插入鉚釘定位槽內(nèi)，以便隨后由鉚接機將套體的內(nèi)孔材料擠進鉚釘?shù)逆i緊槽內(nèi)。本發(fā)明另一方面提供一種采用上述制造方法制造的短尾高強度鉚釘連接副。本發(fā)明的短尾高強度鉚釘連接副的制造方法具有以下優(yōu)點1、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)良的綜合機械性能，符合國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 898. 1 8. 8級的要求；2、本發(fā)明短尾高強度鉚釘連接副的制造工藝在鉚釘?shù)耐鈭A周上開出定位槽，并且在鉚套的內(nèi)孔表面上壓出與定位槽相配合的凸緣，在進行鉚接時，鉚套上的凸緣沿定位槽推進壓緊后，再轉(zhuǎn)動一定角度即可鎖定安裝位置，鉚套與鉚釘可按照預(yù)定的安裝位置進行擠壓鉚合，從而保證了鉚釘連接副在鉚接時安裝精確，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)明制備的短尾高強度鉚釘連接副拉槽為短尾設(shè)計，其長度為20_40mm，僅是哈克鉚釘?shù)睦捕伍L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)明制備的高強度鉚釘連接副施工工程性能可隨時進行檢測，并且達到美國標(biāo)準(zhǔn)US，MIL，P-23469的規(guī)定。此外，還可以根據(jù)需要對連接副進行表面防蝕處理。鉚釘連接副應(yīng)用范圍廣泛，可以全方位地滿足我國經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)的需要。


圖1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1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。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例進一步描述本發(fā)明。本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發(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本發(fā)明技術(shù)方案的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。實施例11、鉚釘?shù)闹苽?1)制備釘頭本實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 ；通過溫鐓對圓柱狀金屬材料20MnTiB進行鐓頭，使其形成具有釘頭1和桿身2的鉚釘坯件，可根據(jù)需要將釘頭1制成半圓頭、圓柱頭、六角頭等形狀；在本實施例中除了溫鐓外，還可以采用冷鐓對圓柱狀金屬材料進行加工成型；(2)淬火熱處理將鉚釘坯件置于連續(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氣， 使用氧氣探頭使甲醇裂化氣的碳勢與圓柱狀金屬材料的含碳量保持一致，以防止鉚釘坯件的氧化，脫碳，；將鉚釘坯件加熱到900°C，保溫2小時后，取出鉚釘坯件水冷至室溫；淬火熱處理使鉚釘坯件獲得所需的馬氏體組織，淬火熱處理的溫度可以根據(jù)機械性能要求控制在700-1000°C。保溫時間，根據(jù)工件的大小可控制在1. 5-3小時；淬火介質(zhì)除了水外，還可以使用油；(3)回火熱處理將經(jīng)過淬火熱處理的鉚釘坯件置于連續(xù)式網(wǎng)帶回火爐，向爐內(nèi)充滿甲醇裂化氣作為保護氣，使用氧氣探頭使甲醇裂化氣的碳勢與圓柱狀金屬材料的含碳量保持一致；將爐體加熱到400°C，保溫2小時后，取出鉚釘坯件水冷卻至室溫；回火熱處理使鉚釘坯件具有所需要的強度塑性和韌性；回火熱處理的溫度，可以根據(jù)機械性能要求控制在300-700°C，保溫時間根據(jù)工件的大小可控制在1. 5-3小時；(4)精車、磨削處理通過對回火后的桿身進行精車或磨削處理，使所述桿身縮徑成用于制造鎖緊槽5 以及拉槽8的中徑桿身；(5)冷滾壓處理對中徑桿身進行冷滾壓處理，制成具有不連續(xù)環(huán)狀凹槽的鎖緊槽5和拉槽8 (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1端分別形成光桿部4，鎖緊槽5以及拉槽8，其中，拉槽8的長度為20-40mm ；本發(fā)明的拉槽8為短尾設(shè)計，其長度可根據(jù)具體需要設(shè)計為30mm ；光桿部4的長度可根據(jù)不同鉚接厚度的要求進行確定；(6)精車處理在鎖緊槽5與拉槽8之間進行精車處理，使鎖緊槽5與拉槽8之間形成V字型斷裂槽7;(7)銑加工處理形成斷裂槽7后，在鎖緊槽5靠近斷裂槽7的端部外圓周上進行銑加工，開出定位槽6(如圖1-3所示)；(8)表面防蝕處理對形成定位槽6的鉚釘進行表面防蝕處理。2、鉚套的制備(1)制備套頭本實施例制備鉚套選用的材料為圓柱狀金屬材料15號鋼，鉚套3內(nèi)孔的公稱直徑大于鎖緊槽5的公稱直徑(16mm)；通過冷鐓或溫鐓對圓柱狀金屬材料15號鋼進行加工，使其形成具有套頭10和套體9的鉚套坯件；
在本實施例中除了冷鐓、溫鐓外，還可以采用冷擠壓對圓柱狀金屬材料進行加工； 除了 15號鋼外，20號鋼也適用于本實施例；(2)壓凸緣處理對套體9的內(nèi)孔表面進行壓凸緣處理，在套體9端部內(nèi)孔表面上壓出與定位槽6 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坯件置于網(wǎng)帶式連續(xù)爐中，向爐中充滿甲醇裂化氣作為保護氣，使用氧氣探頭使甲醇裂化氣的碳勢與圓柱狀金屬材料的含碳量保持一致；將爐體加熱到700°C，保溫2小時后，取出鉚套坯件空冷至室溫，此時鉚套坯件的硬度·Β ^ 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)機械性能要求控制在500-800°C，保溫時間，根據(jù)工件的大小可控制在 1. 5-3小時；(4)表面防蝕處理對退火熱處理后的鉚套坯件進行表面防蝕處理。3、高強度鉚釘連接副施工工程性能檢測(1)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推進壓緊，將鉚套轉(zhuǎn)動一定角度后即可鎖定安裝位置(如圖6所示)；(2)鉚接鉚套安裝鎖定后，由專用的鉚接機實施鉚接工藝。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整體，永不松動。斷裂槽7被拉斷，即完成鉚接；(3)施工工程性能檢測采用高強度鉚釘連接副夾緊力檢測儀(授權(quán)公告號為CN 100483092C)檢測高強度鉚釘連接副的夾緊力，可無損拆卸并采用專用檢測儀檢測高強度鉚釘連接副的拉脫力和剪切力；經(jīng)檢測，本實施例制備的高強度鉚釘連接副的施工工程性能達到美國標(biāo)準(zhǔn)US， MIL, P-23469 的規(guī)定。實施例2在鉚釘?shù)闹苽溥^程中，除步驟(1)制備釘頭中選用的材料為圓柱狀金屬材料 40CrMnMo，其公稱直徑為25mm ；步驟( 淬火熱處理中熱處理溫度控制在750_950°C，保溫時間為1. 5-3小時；步驟(3)回火熱處理中熱處理的溫度控制在350-600°C，保溫時間為 1. 5-3小時；步驟(5)冷滾壓處理中，拉尾段的長度為30mm外，其余均與實施例1相同；在鉚套的制備過程中，除步驟(1)制備套頭中選用的材料為圓柱狀金屬材料20號鋼，鉚套3內(nèi)孔的公稱直徑大于鎖緊槽5的公稱直徑Q5mm)；步驟(3)退火熱處理的溫度為550-780°C，保溫時間為1. 5-3小時外，其余均與實施例1相同；經(jīng)檢測，本實施例制備的高強度鉚釘連接副的施工工程性能達到美國標(biāo)準(zhǔn)US， MIL, P-23469 的規(guī)定。
實施例31、鉚釘?shù)闹苽?1)制備釘頭本實施例制備鉚釘選用的材料為圓柱狀金屬材料退火態(tài)Crl7M2，其公稱直徑為 16mm ；通過溫鐓對圓柱狀金屬材料退火態(tài)Crl7Ni2進行加工，使其形成具有釘頭1和桿身2的鉚釘坯件，可根據(jù)需要將釘頭1制成半圓頭、圓柱頭、六角頭等形狀；在本實施例中除了溫鐓外，還可以采用冷擠壓對圓柱狀金屬材料進行處理；(2)淬火熱處理將鉚釘坯件置于網(wǎng)帶式連續(xù)淬火爐或箱式電爐中，向爐中充滿空氣分離氮作為保護氣，加熱到100(TC，保溫2小時后，取出鉚釘坯件快速油冷至室溫；本實施例中淬火熱處理的溫度可以根據(jù)機械性能要求，控制在800-1200°C ；保溫時間根據(jù)工件大小控制在1. 5-3小時。(3)回火熱處理將經(jīng)過淬火熱處理的鉚釘坯件置于網(wǎng)帶式連續(xù)回火爐中，向爐中充滿空氣分離氮作為保護氣，將爐體緩慢加熱到650°C，保溫2小時后，冷至室溫；本實施例中回火熱處理的溫度，可以根據(jù)機械性能要求控制在500-800°C ；保溫時間，根據(jù)工件大小控制在1. 5-3小時，也可以在箱式電爐中進行回火熱處理。本實施例中其它步驟，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，均與實施例1相同，即制得本實施例的鉚釘。2、鉚套的制備(1)制備套頭本實施例制備鉚套選用的材料為圓柱狀金屬材料0Crl8M9，鉚套3內(nèi)孔的公稱直徑大于鎖緊段5的公稱直徑(16mm)。通過溫鐓對圓柱狀金屬材料0Crl8Ni9鋼進行加工，使其形成具有套頭10和套體 9的鉚套坯件；在本實施例中，除了溫鐓外，還可以采用冷擠壓對圓柱狀金屬材料加工成型；⑵壓凸緣處理對套體9的內(nèi)孔表面進行壓凸緣處理，在套體9端部內(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坯件置于網(wǎng)帶式連續(xù)淬火爐或箱式電爐中，向爐中充滿空氣分離氮作為保護氣，加熱到100(TC，保溫2小時后，取出鉚套坯件，水冷至室溫，此時鉚套坯件的硬度HRb ^ 90 ；固溶處理起軟化作用；固溶處理的溫度，可以根據(jù)機械性能要求控制在 900-1200°C ；保溫時間，根據(jù)工件大小控制在1. 5-3小時；(4)表面防蝕處理對退火熱處理后的鉚套坯件進行表面防蝕處理，即在鉚套表面鍍鎳，即制得鉚套。
經(jīng)檢測，本實施例制備的高強度鉚釘連接副的施工工程性能達到美國標(biāo)準(zhǔn)US， MIL, P-23469 的規(guī)定。
權(quán)利要求
1. 一種短尾高強度鉚釘連接副的制造方法，其特征在于，包括如下步驟1)制備鉚釘，包括1.1)通過對圓柱狀金屬材料進行溫鐓、冷鐓或冷擠壓處理，形成具有釘頭(1)和桿身 (2)的鉚釘坯件；1. 2)對鉚釘坯件依次進行淬火和回火熱處理；1.3)通過對已進行淬火和回火熱處理的桿身( 進行精車或磨削處理，使所述桿身 (2)縮徑成用于制造鎖緊槽(5)和拉槽(8)的中徑桿身；1.4)對所述中徑桿身進行冷滾壓處理，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2.1)通過對圓柱狀金屬材料進行溫鐓、冷鐓或冷擠壓處理，形成具有套頭(10)和套體 (9)的鉚套坯件；2. 2)對鉚套坯件進行熱處理。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，還包括在所述步驟1.5)之后執(zhí)行的在鎖緊槽( 外圓周上開出的用來定位套體(9)的定位槽(6)的步驟，以及在所述步驟2. 1) 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1所述的制造方法，其特征在于，對鉚釘坯件進行淬火熱處理的步驟包括將鉚釘坯件置于封閉的充滿保護氣的爐體中；將爐體加熱到700-1200°C，保溫1. 5-3小時后，取出鉚釘坯件；將取出鉚釘坯件水冷或油冷至室溫。
4.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，對鉚釘坯件進行回火熱處理的步驟包括將經(jīng)過淬火熱處理的鉚釘坯件置于封閉的充滿保護氣的爐體中； 將爐體加熱到300-800°C，保溫1. 5-3小時后，取出鉚釘坯件； 將取出鉚釘坯件空冷或水冷至室溫。
5.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，對鉚套坯件進行熱處理為退火熱處理， 包括將鉚套坯件置于封閉的充滿保護氣的爐體中；將爐體加熱到500-800°C，保溫1. 5-3小時后，取出鉚套坯件；將取出鉚套坯件空冷至室溫。
6.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，對鉚套坯件進行熱處理為固溶處理，包括將鉚套坯件置于封閉的充滿保護氣的爐體中；將爐體加熱到900-1200°C，保溫1. 5-3小時后，取出鉚套坯件；將取出鉚套坯件水冷至室溫。
7.如權(quán)利要求3-6中任一所述的制造方法，其特征在于，所述圓柱狀金屬材料為不銹鋼時，所述保護氣為空氣分離氮。
8.如權(quán)利要求3-6中任一所述的制造方法，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時，所述保護氣為甲醇裂化氣。
9.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，步驟1.1)中的圓柱狀金屬材料為 Crl7Ni2，20MnTiB或40CrMnMo，步驟2. 1)中的圓柱狀金屬材料為15號鋼，20號鋼或 0Crl8Ni9。
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)，以便隨后由鉚接機將套體(9)的內(nèi)孔材料擠進鉚釘?shù)逆i緊槽(5)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種短尾高強度鉚釘連接副及其制造方法。通過對圓柱狀金屬材料進行加工，形成具有釘頭和桿身的鉚釘坯件；接著對鉚釘坯件進行淬火和回火熱處理；再對桿身進行精車或磨削處理，使桿身縮徑成用于制造鎖緊槽和拉槽的中徑桿身；然后對中徑桿身進行冷滾壓處理，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；對圓柱狀金屬材料進行處理，形成具有套頭和套體的鉚套坯件；然后進行熱處理，制得鉚套。本發(fā)明制備的鉚釘和鉚套具有優(yōu)良的綜合機械性能，符合國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 898.1 8.8級的要求，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，工藝簡單，成本較低，方便用戶。
文檔編號C21D9/00GK102345658SQ20111016935
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者彭亮生 申請人:彭亮生