catia工程应用实例分析一关于结构维修过程中铆钉的问题

风雨雪

对于从事结构设计专业，尤其是苦逼的现场服务团队的结构设计员来说，最为痛恨的就是结构修理以及结构改装等工作，或许你会问为啥这么说，让我来告诉你，在结构修理以及结构改装过程中，哪些问题最为恶心人，可以让结构设计员疯狂挠头。

1> 铆钉分解；
2> 结构加强；
3> 紧固件选取；
4> 工艺方法及公差（装配公差、零件公差、划线公差、尺寸公差等）推演；
5> 总体协调及布局分析；
6> 静强度校核及疲劳分析。
在以上6点中，最为让人头疼的莫过于铆钉分解和紧固件选取，为什么这么说呢？我将为大家进行详细分析讲解一下。


一、铆钉分解
无论是结构修理还是结构改装，最无法避免的问题就是将原有结构铆钉（铆钉：用于连接两个或多个结构的标准件，为不可拆卸紧固件，分解时只能以破坏方式拆除）进行分解，而铆钉连接的主要方式就是通过锤击铆钉尾部，将铆钉直径胀大以填充整个铆钉孔，从而形成过盈配合的一种连接方式，由于铆钉胀大过程中，会迫使结构铆钉孔直径变大，如图1所示

在结构1、结构2选用直径规格为5mm铆钉连接时，制孔为5.1mm，锤击铆钉后，孔径会变成5.5mm（也可能会是其它值），如此，在将原铆钉分解后，若是铆钉孔胀孔尺寸过大，是不能再选用原规格铆钉进行重新连接的，此时只能将铆钉直径加大一级或换用国外相近直径规格铆钉，或者是改成螺栓连接以及假设衬套进行连接，这其中的具体解决方法，还需根据实际情况进行分析，但关键影响因素为铆钉孔边距、结构传力形式、结构位置以及空间配合等。
二、铆钉重新连接
在分解铆钉时，我国传统工艺方法是用钻头进行分解，在这里我要特别说明一下，在分解铆钉时，一定要从铆钉的头部进行分解，绝不能从铆钉墩头部位进行分解，因为在铆钉墩头形成过程中，铆钉墩头形心位置是不确定的，即铆钉墩头未必是圆形，且形心位置与铆钉孔空心不同心，具体情况见图2，因此从铆钉墩头进行分解铆钉时，极容易造成铆钉孔为长圆孔（即椭圆孔）或8字孔，这在工程生产中是绝不允许的。

在进行铆钉分解时，若是操作得当，铆钉孔直径不会受到二次损伤，否则会对铆钉孔造成进一步损伤，如长圆孔、8字孔或锥形孔（也称喇叭孔），所以在遇到这种情况时，我们就必须依据实际情况进行故障分析及处理了：
1、铆钉孔心距、铆钉节距、铆钉孔最大直径能满足铆钉加大一级需求，则将铆钉加大一级处理；
2、铆钉孔心距不能满足最小边距（铆钉直径的2倍）要求，若为特殊传力部位，在满足强度要求的情况下，更换为螺栓连接，否则对原结构做加强处理，若无法加强则将超差零件予以报废处理；
3、根部抗剪部位铆钉超差，若无法加大一级，则需增设衬套予以连接。
三、铆钉规格及其长度选择
其实最为痛恨最为抓狂的就是铆钉规格及其长度的选择，因为在实际生产中，需兼顾防差错设计，所以要尽可能统一铆钉规格，若无特别要求，选择同种牌号铆钉进行连接。那么如何选择铆钉长度呢？在很多手册规范中已经明确规定过如何选取铆钉长度，即铆钉长度=夹层厚度+铆钉直径×[(铆钉孔直径÷铆钉直径)^2]，不过有个更为便捷的方法就是依据夹层厚度进行区分选择铆钉长度，即夹层厚度不大于2mm的，按夹层厚度+铆钉直径计算，夹层厚度大于2mm的按夹层厚度+(1.1～1.3）×铆钉直径，但具体的选取方法还需根据各自单位所依据的铆钉安装技术条件为准。
四、铆钉头说明
铆钉头一般分为半圆形钉头、90°沉头、100°沉头、浅平头、锥形平头及扁圆头几种类型，但根据不同使用需求，还有其它形式的铆钉头，一般情况下，无气动特性要求的表面，尽可能选择非沉头铆钉，如此选择不仅是便于铆钉制孔安装，更为了降低工作难度，节约劳动成本，对于配合表面或有气动要求及美观要求的表面，优先选择浅平头或沉头铆钉。

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