一种超大规格高强度铆钉连接副及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种超大规格高强度铆钉连接副的制造方法：将铆钉材料温镦成具有钉头和杆身的铆钉坯件；对铆钉坯件依次进行淬火和回火热处理；接着精车或磨加工铆钉坯件，在杆身形成锁紧槽中径区段和拉槽中径区段；冷滚压中径区段，形成具有多个不连通环槽的锁紧槽和具有多个不连通环槽的拉槽；精加工导向槽；精车断裂槽，制得铆钉；将铆套材料温镦成具有空心回转体的铆套坯件；对铆套坯件正火热处理；精加工铆套坯件成标准铆套或法兰铆套；压制凸缘，制得铆套。本发明专利技术铆钉直径在30-64mm间，铆套内径大于铆钉锁紧槽外径0.5～2mm，特别适用于大规格重型机械抗震防松。本发明专利技术工艺简单，成本较低，承载力更强，抗震防松比螺栓连接更为安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种超大规格高强度铆钉连接副及其制造方法
本专利技术涉及矿山机械，隧道工程机械用高强度紧固件制品及其制造方法，尤其涉及一种不可拆卸的能抗震防松的超大规格高强度铆钉连接副及其制造方法。
技术介绍
长期以来，矿山机械，隧道工程机械普遍采用高强度螺栓连接副连接机件，但由于高强度螺栓连接副采用连通的螺纹连接，自锁能力差，在强烈震动冲击工作条件下，不能抗震防松。特别是在20世纪40年代，第二次世界大战期间，美国航空母舰甲板紧固高强度螺栓，在飞机降落时受巨大冲击力产生松动，影响安全。美国（HUCK）哈克公司及时研发出用不连通的环槽连接的哈克铆钉，解决了在震动工作条件下的松动问题。哈克铆钉连接副由铆钉和铆套两个零件组成。开始铆接前，先将铆钉穿入被连接件的钻孔中，再从被连接件另一面将铆套锁定在铆钉的锁紧槽上，然后用铆枪的枪口套在铆钉的拉槽上，并将枪口抵住铆套端面。开始铆接，锨铆枪上的按钮，铆枪即将铆钉的拉槽卡紧，同时挤压模向前推进，将铆套内壁的金属材料挤压到铆钉的锁紧环槽中，使铆钉和铆套铆合成一个整体，永不松动。其具有操作方便，效率高，噪声低，抗震性能好等特点。20世纪60年代，军转民用，哈克铆钉扩大到钢结构行业和机械行业使用，其技术条件，除型式尺寸外，其铆钉机械性能按美国标准ASTMA325（即国际标准ISO898.18.8级）规定，铆钉连接副的施工工程性能按美国标准US.MIL.P-23469的规定。由于专利和成套技术的控制，在以后的几十年至今，国际市场一直由美国哈克公司独家垄断，无竞争对手，是全球唯一的抗震防松高强度铆钉（哈克铆钉）供应商。1998年以后，我国开始引进美国哈克铆钉用于铁路货车，替代高强度螺栓，防止因火车提速，震动加剧而引起的螺栓松动问题的发生。据查，美国标准：铆钉最大公称尺寸为1吋（25.4mm）；美国哈克公司企业标准：铆钉最大公称尺寸为9/8吋（28.6mm），远不能满足我国矿山机械、隧道工程机械等大型机械抗震防松的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种超大规格高强度铆钉连接副的制造方法，具体包括：确定铆钉机械性能（强度级别），铆钉连接副的施工工程性能（夹紧力、拉脱力）的具体数据和控制水平，铆钉和铆套的型式尺寸、选材和热处理。根据本专利技术第一目的，本专利技术进行如下具体规定：铆钉连接副的性能1、铆钉机械性能本专利技术超大规格高强度铆钉机械性能优选ISO898.18.8级（即国标GB3098.18.8级），其具体规定为：2、铆钉连接副的施工工程性能（夹紧力、拉脱力）按照机械设计和国际标准ISO898.18.8级的规定设计。以φ42mm高强度铆钉为例：本专利技术的第二目的是提供一种利用上述制造方法制造的超大规格高强度铆钉连接副，包括铆钉和铆套，其中本专利技术提供的超大规格高强度铆钉的尺寸系列为φ30-φ64mm（共12档），填补了国际国内空白。为设计施工需要，配套研发施工工具（超高压铆枪和超高压泵站）、专用夹紧力检测仪以及铆套切断器，保证了高强度铆钉的随机检测和工程安装要求。根据本专利技术第一目的，提供了一种超大规格高强度铆钉连接副的制造方法，包括制造铆钉和制造铆套；其中，制造铆钉的步骤包括：将铆钉材料温镦成具有钉头和杆身的铆钉坯件；对铆钉坯件依次进行淬火和回火热处理；对已进行淬火和回火热处理的铆钉坯件进行精车或磨加工处理，在所述杆身分别形成锁紧槽中径区段和拉槽中径区段；对锁紧槽中径区段和拉槽中径区段进行冷滚压，形成具有多个不连通环槽的锁紧槽和具有多个不连通环槽的拉槽；在锁紧槽的端部外圆上精加工导向槽；在锁紧槽和拉槽之间精车断裂槽，从而制成铆钉成品；制造铆套的步骤包括：将铆套材料温镦成具有空心回转体的铆套坯件；对铆套坯件进行正火热处理；将正火热处理后的铆套坯件精加工成标准铆套或法兰铆套；在标准铆套或法兰铆套内孔表面压制出与导向槽匹配的凸缘，从而制成铆套成品。优选地，所述铆钉材料选自中碳合金钢40CrMnMo、40CrNiMo或42CrMo等之一；所述铆套材料选自10#、15#或20#等低碳钢之一。优选地，所述铆套内径公称尺寸大于所述铆钉锁紧槽外径的公称尺寸0.5～2mm，当按此尺寸比例制作的铆套与铆钉铆合时，铆套内孔的金属材料被挤入铆钉锁紧槽内，使铆钉和铆套紧紧铆合成一体，解决了机件连接震动松动问题。优选地，将铆钉材料温镦成具有钉头和杆身的铆钉坯件时，加热温度为750-850°C，且所述钉头型式可根据需要制成半圆头、大六角头等。优选地，对铆钉坯件进行淬火热处理的步骤包括：将铆钉坯件置于网带式连续淬火炉或箱式炉中，炉中充满甲醇裂化气作为保护气体，防止铆钉坯件氧化脱碳；加热温度850-900°C，加热1-2小时后，取出铆钉坯件在淬火液中冷却至室温。优选地，对铆钉坯件进行回火热处理的步骤包括：将经过淬火热处理的铆钉坯件置于网带式连续回火炉或箱式炉中进行回火热处理；加热温度550-650°C，加热2-3小时后，取出铆钉坯件并在回火液中冷却至室温。优选地，制造铆钉的步骤还包括制成铆钉之后进行：表面防蚀处理，如对铆钉表面进行“达克罗”防蚀处理或发黑处理；优选地，将铆套材料温镦成具有空心回转体的铆套坯件时，加热温度为750-850°C。优选地，对铆套坯件进行正火热处理的步骤包括：将铆套坯件置于封闭的充满保护气的炉体中；加热温度910°C，加热1-2小时后，取出铆套坯件在空气中冷却。制造铆套的步骤还包括制成铆套之后进行：表面防蚀处理，如对铆套表面进行“达克罗”防蚀处理或镀锌防蚀处理；对经过表面防蚀处理的铆套再进行润滑处理，如在防蚀处理后的铆套外表面涂减摩剂18碳醇或MoS2。根据本专利技术第二目的，提供了一种超大规格高强度铆钉连接副，包括：铆钉和铆套。所述铆钉由钉头和杆身构成，所述杆身包括具有多个不连通环槽的锁紧槽、具有多个不连通环槽的拉槽以及设置于钉头和锁紧槽之间的光杆；所述锁紧槽和拉槽之间设有断裂槽；所述锁紧槽的端部外圆上设有导向槽；所述铆套为空心回转体，包括：标准铆套或法兰铆套；所述标准铆套或法兰铆套的套体内孔表面设有与导向槽相匹配的凸缘；所述铆钉直径在φ30-64mm之间；所述铆套内径公称尺寸大于所述铆钉锁紧槽外径公称尺寸0.5～2mm；构成所述锁紧槽的不连通环槽采用螺纹“牙型”结构，构成所述拉槽的不连通环槽选用45°/30°锯齿型结构，更具通用互换性。优选地，本专利技术独立自主研发了一种超大规格（φ30-64mm）高强度铆钉，超过了美国标准和美国哈克公司企业标准，可满足我国大型矿山机械和隧道工程机械抗震防松紧固件的需求。优选地，所述铆套内径公称尺寸大于所述铆钉锁紧槽外径公称尺寸0.5～2mm，当按此尺寸比例制作的铆套与铆钉铆合时，铆套内孔的金属材料被挤入铆钉锁紧槽内，使铆钉和铆套紧紧铆合，解决了机件连接震动松动问题。优选地，本专利技术锁紧机构增加了铆套凸缘与铆钉导向槽匹配，用于铆接时铆套相对铆钉固定。本专利技术锁紧槽的端部外圆上设有导向槽，而凸缘相对应的设置在铆套内孔表面，铆接时，铆套套在铆钉锁紧槽部位，铆套凸缘沿导向槽推进并压紧，将铆套旋转一个角度，卡紧在铆钉锁紧槽上，即可锁定安装位置，保证铆接时不产生晃动、保证铆接时的安装质量。优选地，本专利技术铆钉锁紧槽优选螺纹“牙型”环槽结构。优选地，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超大规格高强度铆钉连接副的制造方法，其特征在于，包括制造铆钉和制造铆套；其中，制造铆钉的步骤包括：将铆钉材料温镦成具有钉头和杆身的铆钉坯件；对铆钉坯件依次进行淬火和回火热处理；对已进行淬火和回火热处理的铆钉坯件进行精车或磨加工处理，在所述杆身分别形成锁紧槽中径区段和拉槽中径区段；对锁紧槽中径区段和拉槽中径区段进行冷滚压，形成具有多个不连通环槽的锁紧槽和具有多个不连通环槽的拉槽；在锁紧槽的端部外圆上精加工导向槽；在锁紧槽和拉槽之间精车断裂槽，从而制成铆钉；制造铆套的步骤包括：将铆套材料温镦成具有空心回转体的铆套坯件；对铆套坯件进行正火热处理；将正火热处理后的铆套坯件精加工成标准铆套或法兰铆套；在标准铆套或法兰铆套的内孔表面压制出与导向槽匹配的凸缘，从而制成铆套。

【技术特征摘要】
1.一种超大规格高强度铆钉连接副的制造方法，包括制造铆钉和制造铆套，制造铆钉的步骤包括：将铆钉材料温镦成具有钉头和杆身的铆钉坯件；对铆钉坯件依次进行淬火和回火热处理；对已进行淬火和回火热处理的铆钉坯件进行精车或磨加工处理，在所述杆身分别形成锁紧槽中径区段和拉槽中径区段；对锁紧槽中径区段和拉槽中径区段进行冷滚压，形成具有多个不连通环槽的锁紧槽和具有多个不连通环槽的拉槽；在锁紧槽的端部外圆上精加工导向槽；在锁紧槽和拉槽之间精车断裂槽，从而制成包括钉头、光杆、锁紧槽、断裂槽和拉槽的铆钉；制造铆套的步骤包括：将铆套材料温镦成具有空心回转体的铆套坯件；其特征在于，制造铆套的步骤还包括对铆套坯件进行正火热处理，用以降低铆套坯件硬度，提高塑性；将正火热处理后的铆套坯件精加工成标准铆套或法兰铆套；通过在标准铆套或法兰铆套的内孔表面压制出与导向槽匹配的凸缘，制成铆套产品；其中，所述光杆的直径在30mm-64mm之间；其中，所述拉槽的不连通环槽选用45°或30°锯齿型结构；其中，所述锁紧槽的不连通环槽选用螺纹牙型结构；其中，所述铆套内径公称尺寸大于铆钉锁紧槽外径的公称尺寸0.5～2mm。2.如权利要求1所述的超大规格高强度铆钉连接副的制造方法，其特征在于，所述铆钉材料选自中碳合金钢40CrMnMo、40CrNiMo或42CrMo之一；所述铆套材料选自10#、15#或20#低碳钢之一。3.如权利要求2所述的超大规格高强度铆钉连接副的制造方法，其特征在于，将铆钉材料温镦成具有钉头和杆身的铆钉坯件时，加热温度为750-850℃，且所述钉头型式可根据需要制成半圆头、沉头、大六角头。4.如权利要求3所述的超大规格高强度铆钉连接副的制造方法，其特征在于，对铆钉坯件进行淬火热处理的步骤包括：将铆钉坯件置于网带式连续淬火炉或箱式炉中，炉中充满甲醇裂化气作为保护气体，防止铆钉坯件氧化脱碳；加热温度850-900℃，加热1-2小时后...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭亮生，李志，汪志能，李俊，徐志国，许国平，曾祥禄，贾国强，代乡，詹继荣，
申请(专利权)人：彭亮生，
类型：发明
国别省市：上海;31