[发明专利]一种超大规格高强度铆钉连接副及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿山机械，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。

背景技术

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ASTM A325（即国际标准ISO 898.1 8.8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。

发明内容

本发明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。

根据本发明第一目的，本发明进行如下具体规定：

铆钉连接副的性能

1、铆钉机械性能

本发明超大规格高强度铆钉机械性能优选ISO 898.18.8级（即国标GB3098.1 8.8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ISO 898.1 8.8级的规定设计。

以φ42mm高强度铆钉为例：

本发明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，其中本发明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。

根据本发明第一目的，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40Cr Mn Mo、40Cr Ni Mo或42Cr Mo等之一；所述铆套材料选自10#、15#或20#等低碳钢之一。